La Vía Láctea no estaba sola


El espacio es grande. Muy grande. Usted simplemente se negará a creer lo enorme, lo inmensa, lo pasmosamente grande que es. Quiero decir que quizás piense que es como un largo paseo por la calle hasta la farmacia, pero eso no es nada comparado con el espacio. Douglas Adams.
A principios del siglo XX los astrónomos ya tenían conciencia de lo asombrosamente enorme que era el Universo. Dentro de ese colosal lugar, nosotros, los humildes humanos ocupamos un ínfimo barrio junto a otras muchas estrellas y planetas. Nuestro pequeño barrio es una gigantesca galaxia espiral llamada Vía Láctea.


Nuestra Vía Láctea provocó no pocos quebraderos de cabeza en sabios y doctos astrónomos. Una de esas preguntas en la que estaban metidos desde al menos el siglo XVIII era si la Vía Láctea ocupaba todo el Universo o, por el contrario, si existían muchas más galaxias cada una con su ingente cantidad de estrellas y planetas.


Este debate duró unos siglos, en concreto, hasta principios del siglo XX. La concepción imperante por aquellos años era que la Vía Láctea agotaba todo el Universo. Sin embargo, como tantas otras veces en ciencia, había algún detalle que no cuadraba. Este detalle provenía de la observación de la naturaleza. Seguro que alguna vez te has sentado a observar la naturaleza a tu alrededor y te has preguntado cómo funciona eso tan sorprendente que ves. Esta es la esencia de la ciencia: una interrogación escéptica de la naturaleza.

Pues bien, observando el universo con los telescopios más potentes de la época, se alcanzaban a ver imágenes –un tanto borrosas- de objetos que no se parecían a las estrellas corrientes. Se observaban como nebulosas tenues perdidas en la inmensidad del espacio. En un alarde de originalidad, a estas estructuras se las denominó nebulosas. Y una pregunta sobre ellas cambiaría la forma de entender el cosmos.

¿Son esos objetos nebulosos parte de la Vía Láctea o están fuera? La primera respuesta era la más aceptada pues como ya mencionamos era la concepción mayoritaria en la época. El hecho de que estuvieran fuera sería revolucionario.

Antes de seguir con esta interesante pregunta, hagamos una parada en el observatorio astronómico de Harvard en 1908. Por aquel entonces, desgraciadamente a las mujeres no se les solía permitir mirar por el telescopio, sino que se empleaban como "calculadoras" catalogando la luminosidad de las estrellas que se registraban en el observatorio. Si nos trasladamos a 1908 y recorremos las entrañas del observatorio descubriremos en una fría y oscura habitación llena de cuadros de grandes astrónomos a muchas de estas mujeres. Sin embargo, allí, en aquella habitación una de esas mujeres y astrónoma aficionada está a punto de realizar un magnífico descubrimiento. Atentos.


Henrietta Swan Leavitt (1868-1921) descubrió unas estrellas de luminosidad variable a las que se les conoce como cefeidas. Leavitt en un ejercicio de inspiradora observación se dio cuenta de que cuanto mayor era el período de la variación de la luminosidad de estas estrellas, mayores eran también sus luminosidades. Llegó a la misma conclusión que otro astrónomo danés llamado Ejnar Hertzsprung: la relación entre el logaritmo de los periodos y las intensidades de la luminosidad de las cefeidas eran casi lineal

Esta idea teórica tiene una importancia fundamental en la práctica, y es que si conseguimos encontrar alguna cefeida y medimos su periodo (algo técnicamente no complicado) nos permitiría deducir su luminosidad intrínseca. Si luego medimos la luminosidad que nos llega al telescopio (la luminosidad aparente), con unos sencillos cálculos nos permitía ¡determinar la distancia a la que estaban! Si algunas de esas cefeidas las encontrábamos en las nebulosas que traían de cabeza a los astrónomos, podíamos calcular la distancia a la tierra de la nebulosa, y las distancias entre ellas.

Leavitt merecería el premio Nobel, pero por desgracia falleció de un cáncer poco antes de que la academia sueca empezase el papeleo necesario para proponerla al galardón de 1924. Es una pena, pero Leavitt nunca llegó a ser demasiado conocida fuera de su campo, a diferencia de dos de sus colegas que utilizarían las cefeidas para revolucionar la astronomía. Son Harlow Shapley (1885-1972) y, el más conocido, Edwin Hubble (1889-1953).

Dejamos por un momento aquella habitación del observatorio de Harvard y vamos hasta la soleada California. En concreto nuestra parada es el observatorio Monte Wilson. Allí trabajaba un famoso astrónomo llamado Harlow Shapley quien había estudiado astronomía porque fue el primer tema que encontró en el plan de estudios de la universidad a la que acudió después de dejar la escuela. 

Shapley utilizó el método de Leavitt para medir la distancia a algunas cefeidas que estaban en cúmulos globulares rodeando la Vía Láctea. Midió las distancias y llegó a la conclusión de que la Vía Láctea tenía un diámetro de unos 300000 años luz de distancia: ¡Diez veces más de lo supuesto hasta entonces! Nuestra galaxia era mucho más extensa y además, según demostró también Shapley, el Sol no se hallaba en su centro, sino en un remoto y fútil rincón, en uno de los brazos de la espiral. Shapley dio un mazazo al antropocentrismo


¿Y qué hay de la cuestión de las nebulosas? Pues como se había demostrado que la Vía Láctea era tan inmensa, se reforzaba la idea de que las nebulosas que se observaban estaban dentro de nuestra propia galaxia. Con el vasto descubrimiento de Shapley se reforzaba esta hipótesis, y él mismo fue uno de los estandartes defensores de ella. No había cabida para otras galaxias.

Shapley fue nombrado director del observatorio de Harvard, donde Leavitt había hecho sus descubrimientos, y dejó de trabajar en estos asuntos. Probablemente Shapley pensase que era imposible encontrar cefeidas en aquellas nebulosas, y aunque así fuese estarían dentro de lo enorme de la Vía Láctea. Shapley se equivocaba, y para verlo volvamos al observatorio de Monte Wilson. En 1919 comenzó a trabajar allí un tal Edwin Hubble.


Dice Lawrence M. Krauss que Hubble es "una de esas personas que no dejan de reforzar mi gran confianza en la humanidad, porque empezó siendo abogado… y luego se dedicó a la astronomía".

Hubble tiene a lo largo de su currículum numerosos honores, y aunque tampoco recibió nunca el premio Nobel, probablemente fuese merecedor de semejante honor (el propio Hubble parece que lo ansiaba). Mientras trabajaba en Monte Wilson utilizaba un poderosísimo telescopio: el Hooker de 100 pulgadas. Por cierto, un simple juguete comparado con algunos de los que tenemos ahora (¡con diámetros de más de 10 veces y superficie de más de cien veces el de Hubble!). En el observatorio de Monte Wilson Hubble empezó a escudriñar el cielo y a fijarse en esas nebulosas.

En 1924 Hubble había encontrado 11 cefeidas en la nebulosa NG 6822 (conocida hoy en día como Galaxia de Barnard). Utilizando el método ideado por Leavitt (y el mismo que usó Shapley) llegó a la conclusión de que esa nebulosa se encontraba a 700000 años luz de distancia. Algo muy sorprendente, pues la Vía Láctea –donde se pensaba que estaban esas nebulosas- ¡tenía un diámetro de tan solo 300.000 años luz! 

Estudiando otras galaxias espirales fue llegando a la misma conclusión. ¡Ahora sabemos que en el universo observable existen más de 100000 galaxias!

El resultado de Hubble fue demoledor y sin ambigüedades. Toda la comunidad científica lo aceptó de manera casi inmediata, incluido Shapley quien había mantenido hasta aquellas fechas que la Vía Láctea era la única galaxia. En un alarde de personalidad científica (esto no se suele ver fuera del ámbito científico), Shapley estaría agradecido a Hubble por mostrar que estaba en un error; y, por supuesto, por ampliar nuestras fronteras del conocimiento.

De pronto, gracias a Leavitt, Shapley y Hubble, la extensión del universo se multiplicó más a comienzos del siglo XX que a lo largo de todos los siglos anteriores

IMÁGENES:
Imagen 1: Vía Láctea.
Imagen 2: Leavitt la tercera por la izquierda.
Imagen 3: Harlow Shapley.
Imagen 4: Edwin Hubble.

BIBLIOGRAFÍA:
  • Krauss, Lawrance. (2013). Un universo de la nada. Pasado y Presente. 
  • Ordóñez, Javier; Navarro, Victor; Sánchez Ron, José Manuel. (2013). Historia de la ciencia. Espasa Libros.