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Biblioteca de la Universidad Complutense de Madrid

Domingo, 9 de agosto de 2020

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Humanos, una historia ligada a las estrellas

El 9 de junio, Jesús Gallego, catedrático de Astrofísica de la UCM, ha sido el protagonista de las charlas organizadas por el Planetario de Madrid y englobadas bajo el nombre "Planetario en casa". El profesor complutense nos trasladó hasta los albores de la humanidad para mostrar que "el firmamento siempre nos ha atraído como algo distante e inalcanzable". Recordó en su conferencia que desde la esfera de estrellas fijas del libro Del saber de la Astronomía, de Alfonso X el Sabio, hasta los satélites astronómicos de la actualidad, la historia de la astronomía se basa en el esfuerzo constante por conocer la naturaleza de "ese universo cada vez más remoto que nos revelan nuestros instrumentos". Dejando claro, eso sí, que el concepto de 'lo remoto' ha ido cambiando en nuestra cultura, desde esos hombres primitivos que se asomaban desde las cuevas para ver las estrellas hasta el telescopio James Webb, que se prevé que se lance el próximo año y que sustituirá al Hubble, y que "si se despliega bien y funciona perfectamente será una revolución total en nuestro conocimiento del Universo".

 

La estrella de Scholz, que en realidad es un sistema binario formado por una enana roja de poca masa y por una enana marrón, es un astro de nuestra Vía Láctea que hace unos 70.000 años se paseó a menos de un año luz de nuestro Sistema Solar. Por aquel entonces, como recuerda Jesús Gallego, "ya había neandertales en Europa y otros tipos de Homo en África y seguro que notaron su presencia". Eso sí, al ser una enana roja, que por su propia naturaleza es bastante débil, quizás no se vio a simple vista, aunque "es probable que sí lo fuera en algún momento por las erupciones que tienen este tipo de estrella y que suponen un aumento brusco de su brillo".

 

Algo más llamativo debió sorprender a los humanos, hace unos 15.000 años, cuando "explotó una supernova que dejó un rastro en la constelación del Cisne, que es la Nebulosa del Velo, y debió ser algo bastante espectacular". Muchos siglos más tarde, en otoño de 1.054, cuando se produjo la batalla de Atapuerca, tuvo también lugar otra supernova, "recogida por astrónomos chinos, hindúes, americanos, pero curiosamente no en Europa".

 

Opina Jesús Gallego que "durante mucho tiempo el firmamento se consideró la casa de los dioses, era eterno, inamovible, con ciclos regulares, lo que dio lugar a la esfera de las estrellas fijas". Ese concepto, que luego copiaron las religiones monoteístas, apareció ya en Pitágoras, cinco siglos antes de nuestra era, y luego lo recogió también Aristóteles, quien añadió que existían dos mundos, el sublunar y el supralunar, donde estaban los planetas, y más allá, la esfera de las estrellas fijas.

 

Comienza la cosmología

Claudio Ptolomeo, en el siglo II, hizo un catálogo detallado de las estrellas del cielo, en el Almagesto, con 1.022 estrellas fijas. En aquel momento no se tenía clara la naturaleza de estos objetos y "aunque no se sabía muy bien el tamaño de la Tierra, Ptolomeo hizo una estimación de la distancia a las estrellas". Al-Farghani, del siglo IX, se arriesgó a decir que la esfera de estrellas de fijas debía estar a unas 65 millones de millas, mientras que la distancia de la Tierra al Sol era de 4 millones de millas. De acuerdo con Gallego, "se pensaba que se hacía una cosmología de precisión, y ya se intuía que las estrellas estaban muy lejos, porque aquellas distancias eran muy grandes para aquella época".

 

Azophi, el nombre con el que se conoce a Abd Al-Rahman Al Sufi, en el siglo X, representó las constelaciones, y en Andrómeda pintó una pequeña nube, que fue "la primera representación de objetos nebulosos en constelaciones".

 

Libros del saber de la astronomía, de 1252, fue una recopilación de todo el conocimiento astronómico de la época, encargado por Alfonso X, junto a otros volúmenes más sobre esta ciencia, y aunque "no se sabe si se involucraba o no en las obras, sí que las repasaba y corregía el lenguaje". El profesor complutense añade, como anécdota, que el libro original se conserva en la Biblioteca Histórica de la UCM, gracias a que entraron en juego Isabel la Católica, "que tenía mucho interés por la lectura" y heredó la colección de Alfonso X, que luego donó al Cardenal Cisneros poco antes de su muerte. El cardenal conservó para sí el original y cuando fundó la Universidad Complutense en Alcalá de Henares pasó a sus fondos.

 

De ese libro, Gallego destaca que se habla de una octava esfera, y se menciona que hay un pequeño número de estrellas nebulosas que no mencionó Ptolomeo en su Almagesto, y que una de ellas está en la constelación de Andrómeda.

 

Un caso especial es el de Alonso de Santa Cruz, cosmógrafo real de Carlos I y Felipe II, quien escribió una serie de manuscritos que Felipe II consideró que era de interés estratégico y se prohibió que se imprimieran. Uno de ellos es El astronómico real, que fue un manual de iniciación en astronomía para Carlos I, que hoy está en la Universidad de Salamanca, y donde también se habla de la octava esfera y de las estrellas que están apartadas las unas de las otras, "consideraba ya que había un número enorme de estrellas, aunque inmovilizadas".

 

Las observaciones

Ya en el siglo XVI Galileo Galilei tomó un anteojo, que era fundamentalmente un instrumento naval, lo apuntó al cielo, y empezó a comprobar que no era tan inmutable, descubriendo que había cráteres en la Luna y una "infinidad de estrellas remotas" en la Vía Láctea.

 

Copérnico, en ese mismo siglo, y Kepler, en el siguiente, hicieron un esfuerzo importante y hablaron de las distancias relativas de los diferentes planetas. Cassini y Ole Romer, en el XVIII, calcularon la velocidad de la luz y con ello midieron que la distancia del Sol a la Tierra es de 150 millones de kilómetros, lo que les desvió unos pocos kilómetros de la realidad.

 

Gallego explica que con la velocidad de la luz bien definida se puede hacer estimaciones de las distancias de cualquier objeto. Por ejemplo, el Sol está a 8,3 minutos luz de nosotros, es decir que su luz tarda 8,3 minutos en llegar a la Tierra; Próxima Centauri, la siguiente estrella más cercana está a 4,3 años luz; la estrella Polar está a 300 años luz; el centro de nuestra galaxia a 26.000 años luz... Hay que entender que a partir de esos datos, cuando miramos, por ejemplo, a la estrella Polar la estamos viendo como era hace 300 años y no sabemos cuál es su aspecto actual.

 

El siglo XX

En los siglos siguientes los telescopios fueron mejorando y se empezó a conocer de manera observacional que no sólo hay estrellas, sino también objetos nebulosos. Esos objetos difusos, como la Nebulosa de Andrómeda, revelaron su naturaleza auténtica a comienzos del siglo XX. Durante mucho tiempo, de acuerdo con Gallego, no se supo qué eran, y había dos teorías. La primera afirmaba que eran nubes de gas que formaban parte de nuestra galaxia, mientras que otros autores pensaban que eran otras galaxias. La discusión se polarizó y dio lugar al Gran debate de la Escala del Universo, donde destacaron Shapley y Curtiss. Este último, que empezó siendo profesor de latín y griego (y que cambió de profesión a astrónomo al contemplar un eclipse total de Sol) defendía que las otras nebulosas eran galaxias independientes.

 

El debate quedó en tablas y fueron los avances observacionales de Hubble en 1923, los que descubrieron que la zona central de Andrómeda estaba a más de 500.000 años luz, así que está fuera de nuestra galaxia. En realidad, según el conferenciante está a 2,5 millones de años luz, "más o menos cuando los australopitecos habitaban la Tierra".

 

Ahora sabemos que hay millones de galaxias con muchas formas y "con un telescopio de aficionado se pueden ver hasta unas 15.000". También conocemos que todas las nebulosas que vemos en el firmamento son otras galaxias formadas por cientos de miles de millones de estrellas, son mundos completos. Todas ellas están muy lejos y además están en constante expansión, lo que hace que la cosmología actual defienda, para un futuro muy lejano, el "escenario de muerte térmica del Universo, porque parece que no hay materia suficiente como para que pueda replegarse".

 

Lo más remoto

Las distancias de los objetos más lejanos se conocen gracias al desplazamiento al rojo, que como Gallego explica es un descubrimiento de Hubble que permite descomponer la luz de cualquier objeto, de tal manera que cuanto más lejano está, más desplazado al rojo se encuentra.

 

Debido a la expansión acelerada del Universo, "lo más remoto cada vez está más lejos, hay una carrera en astrofísica para llegar más lejos, que lo conseguirá quien tenga el instrumento más grande". Actualmente la galaxia más lejana conocida "sin ninguna duda" es EGSY8p7, con un desplazamiento al rojo 8.68, descubierta en 2015. "La distancia que interpretemos puede cambiar según avance nuestro conocimiento de la cosmología".

 

Gallego informa de que hay otros objetos con un desplazamiento al rojo 9.9 como SPT0615-JD, pero habría que confirmarlo con telescopios de mayor diámetro, e incluso hay otra galaxia que parece que está a 11.09, que tienen unos 10.000 millones de estrellas y que nos muestra cómo era el Universo cuando tenía solo 400 millones de años.

 

Todavía se puede llegar más lejos, con instrumentos especiales, como MEGARA, el instrumento añadido al Gran Telescopio Canarias, que es el mayor del mundo, con 10,4 metros, que ha contado con 6 millones de euros de inversión y el trabajo de casi cien personas. Además, en 2021 se espera que se ponga en órbita el nuevo telescopio espacial James Webb de 6,5 metros de diámetro (frente a los 2,4 del Hubble), que "nos revelará lo que menos nos esperemos". La única desventaja frente al Hubble es que se ubicará a distancia de miles de kilómetros de altura y si falla algo no habrá posibilidad de arreglarlo.

 

Informa Gallego de que "los investigadores tienen la esperanza de que dentro de una década ya haya instrumentación de telescopios gigantes que verán los primeros objetos del Universo, y ahora se especula que antes de galaxias se debieron formar agujeros negros y estrellas".

 

Las enormes distancias en el Universo, que se van agrandando según aumenta nuestro conocimiento, llevan al profesor complutense a concluir: "Estamos solos en el Universo, porque no vamos a tener la capacidad de ver otras civilizaciones. ¿Hay otras? Seguro que sí, lo que ocurre es que ellos también están solos".

El aumento del tamaño de los telescopios ha permitido ahondar en el pasado remoto de nuestro UniversoEl catedrático Jesús Gallego, durante el congreso Formation and Evolution of Galaxy Outskirts, organizado en Toledo por la Complutense, en el año 2016Mensaje formado con imágenes reales de diferentes galaxiasLibros del saber de la astronomía, de 1252, fue una recopilación de todo el conocimiento astronómico de la época, encargado por Alfonso X, que hoy se puede consultar en la Biblioteca Histórica de la ComplutenseEn esta imagen, el sistema de prismas de MEGARA, que tiene dos modos de observación, uno de espectroscopía de campo integral y el otro multi-objeto
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