En primer lugar, no existe un método único que nos permita medir las distancias en el cosmos. Dependiendo de la distancia que nos separe del objeto, hay que utilizar uno distinto, y éstos necesitan verificar su funcionamiento con otro anterior, lo que nos lleva a una especie de escalera de métodos que nos permitirían ir de los alrededores del Sol (estrellas más cercanas) hasta las mayores distancias conocidas, al borde del universo visible.

Otra división posible de estos métodos es si el método permite medir distancias de forma directa (estaríamos hablando de medidores primarios) o necesita apoyarse en algún método primario para realizar la medición (en este caso hablaríamos de medidores secundarios).

En esta primera entrega describiremos los medidores primarios.

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La vista del hombre, como sabemos, es tridimensional: el hecho de contar con dos ojos nos permite apreciar la profundidad de los escenarios en los que nos movemos. En efecto, entre nuestras dos pupilas media una distancia de unos 6 o 7 centímetros, y ello hace que la imagen que cada ojo percibe sea ligeramente diferente. Cuando estas dos imágenes, convertidas por la retina en impulso nervioso, alcanzan la zona del cerebro encargada de procesarlas (el cortex visual), son fundidas en una sola, que está dotada de sensación de profundidad. Por eso decimos que nuestra visión es estereoscópica.

Sin embargo, este sistema de visión estereoscópica con el que la naturaleza nos ha dotado tiene sus limitaciones: puesto que la base del mismo es la diferencia entre las imágenes recogidas por cada ojo, nos encontramos con que, cuando los objetos están muy lejanos, ambos ojos perciben exactamente la misma imagen y, por tanto, perdemos la noción de profundidad.

Y, cuando de objetos lejanos se trata, ninguno lo es tanto como los cuerpos celestes. Por este motivo, percibimos visualmente el cielo nocturno como un manto de estrellas en el que la tercera dimensión parece por entero ausente. Sin embargo, como tantas otras veces ocurre con nuestra percepción del universo, esto es una imagen falseada por la limitación de nuestros sentidos. En realidad, entre estos objetos que nos parecen dispuestos en una bóveda, existen verdaderos abismos.

La fotografía que protagoniza esta entrada es un buen ejemplo de ello. Se trata de una imagen tomada por el autor en el lugar de observación de Magallanes en Calar Alto (Almería), en las cercanías del Centro Astronómico Hispano Alemán, durante la madrugada del 22 de agosto de 2009. En ella apreciamos un campo de estrellas sobre el que destacan dos objetos: una galaxia en la esquina superior izquierda y un cúmulo globular en la esquina inferior derecha. Ambos cuerpos parecen flotar entre las estrellas, sin que podamos intuir profundidad alguna en el conjunto. Sin embargo, el estado actual de la ciencia astronómica nos permite aportar ciertos datos que nos ayudarán a entender lo que en realidad estamos viendo.

Constelación de Sculptor: estrellas de la Vía Láctea, cúmulo globular NGC 288 y galaxia NGC 253

Constelación de Sculptor: estrellas de la Vía Láctea, cúmulo globular NGC 288 y galaxia NGC 253

En primer lugar, convendría recordar cuál es la estructura de nuestra galaxia y cuál es el lugar que ocupamos dentro de ella. Las estrellas de la Vía Láctea, como nuestro Sol, se encuentran dispuestas en un disco aplanado que rodea un denso núcleo. La distancia que nos separa de dicho núcleo es de 28.000 años-luz. El grosor de este disco, por otra parte, es de unos 1.000 años-luz. Pues bien, cuando esta imagen fue obtenida, la cámara estaba apuntando casi exactamente hacia “abajo” del disco de la galaxia, entendiendo por “abajo” la dirección perpendicular al disco en sentido sur. Si la galaxia fuera un DVD sostenido horizontalmente por una mano, y la Tierra fuese una motita suspendida en el interior del grosor del disco, estaríamos mirando justo hacia el suelo. En esta dirección (que, con propiedad, se denomina el sur galáctico), lo primero que vemos es una nube de estrellas pertenecientes a la constelación de Sculptor que se prolonga aproximadamente 500 años-luz (recordamos: el disco tiene un grosor de 1.000 años luz y nos hallamos en un punto más o menos equidistante de sus límites inferior y superior). Si, en lugar de hacia “abajo” de la galaxia, estuviéramos mirando hacia su centro, en dirección a la constelación de Sagitario, esta nube tendría una profundidad no de 500, sino de 28.000 años-luz y, por tanto, se nos mostraría con una densidad de estrellas mucho mayor. En nuestra foto, por tanto, el campo estelar es relativamente pobre, y ello a pesar de que el contaje automatizado de estrellas nos arroja un número aproximado superior a las 9.000.

Más allá del disco de la galaxia aparece el halo, un espacio elipsoide que rodea al núcleo y al disco y en el que gravitan más de 150 cúmulos globulares, agrupaciones esféricas de cientos de miles de estrellas. Uno de ellos, situado precisamente “debajo” de nuestro Sol, y a una distancia de 28.700 años-luz, es el que aparece en la imagen, denominado NGC 288, cuyo tamaño es de algo más de 100 años-luz. Su aspecto en la foto es el de una nebulosidad salpicada de débiles estrellas, pero debemos imaginárnoslo como otra nube de estrellas similar a las que figuraban en primer plano, aunque mucho más distante, compacta y rica.

Finalmente, en la misma dirección que este cúmulo, pero mucho, mucho más distante, tan distante como 12 millones de años luz, se halla la galaxia de Sculptor (NGC 253). Esta galaxia es la que da nombre al Grupo de Sculptor por ser la más conspicua del mismo. Su estructura es similar a la de nuestra Vía Láctea, si bien es algo más pequeña (70.000 años-luz de diámetro frente a los 100.000 de nuestra galaxia). Aun así, al verla en la imagen debemos ser conscientes de que, en ese borrón amarillento residen, como diría Carl Sagan, “miles y miles de millones” de estrellas, con decenas de cúmulos globulares (que, desde luego, no pueden apreciarse en la foto) revoloteando a su alrededor.

Por tanto, en esta imagen bimensional se ocultan tres planos perfectamente diferenciados:

  1. la nube de estrellas que se encuentran en las cercanías de nuestro Sol (0 a 500 años-luz),
  2. el cúmulo globular que gravita en el halo galáctico (28.700 años-luz), y
  3. más allá de los confines de la Vía Láctea, otra galaxia similar a la nuestra (12 millones de años-luz).

Las distancias, desde luego, superan tan ampliamente nuestra experiencia cotidiana que son difícilmente comprensibles para los no iniciados. Por eso proponemos el ejercicio de convertirlas a una escala humana, trasladando el escenario de la foto a un paisaje nocturno a la orilla del mar, y haciendo que los años-luz se conviertan en milímetros. De este modo:

  • Las estrellas del primer plano serían una nube de luciérnagas en torno a nosotros que se extiende hasta medio metro de distancia (por cierto, el fotógrafo sería un electrón a lomos de una luciérnaga más)
  • El cúmulo globular podría ser la luz de un farol de 11 centímetros suspendido sobre la popa de una barca situada a 30 metros.
  • La galaxia de Sculptor se vería igual que un buque mercante de 70 metros de eslora navegando 11 kilómetros mar adentro.

Afortunadamente, la Naturaleza nos ha suplido nuestra limitada visión estereoscópica con un cerebro capaz de imaginar y de entender, siquiera por analogía, el Universo en el que existimos.