¿Qué tan grande es nuestro Universo y dónde nos encontramos en él?

19/09/2017

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Siempre la humanidad ha tenido el afán por conocer qué hay más allá de lo que conoce, superar sus limitaciones y levantar las cortinas que limitan su mirada hacia un horizonte más lejano que se desea siempre superar. El camino hacia ese descubrimiento ha estado lleno de dificultades incluso por razones que no tienen que ver mucho con la ciencia, pero a pesar de ello y de los múltiples fracasos la ciencia ha logrado ir vislumbrando un poco sobre ese Universo que le rodea y el lugar que ocupamos en él.

Este camino hacia el conocimiento de lo que nos rodea parte desde el momento en que grandes civilizaciones creían que el mundo era plano y sentían temor de llegar a sus límites porque podrían caer a un abismo, los aventureros del conocimiento rompen sus miedos e inician un viaje hacia lo desconocido, es así como pasamos luego a entender que la Tierra era redonda pero creyendo que éramos el centro y todo giraba a nuestro alrededor. Luego se supera el temor a “no ser tan importantes” y pasamos a considerar el Sol como el centro del Universo para luego entender que nuestro Sol es sólo un granito suelto en medio de una enorme galaxia con cien mil millones de estrellas. Es allí donde empezamos a entender que somos muy diminutos y que estamos en algo muy grande. De esta manera es como poco a poco vamos descubriendo las dimensiones de este Universo que nos rodea.

 

Nuestro vecindario

Si pensamos en las dimensiones del Sistema Solar la cifra ya nos deja sin aliento. Para entenderlas un poco podemos realizar un ejercicio llevando sus cifras a escalas más tangibles para nuestra pequeña humanidad. Para poder visualizar un poco nuestro Sistema Solar imaginemos que nuestro planeta Tierra midiera 5 mm de diámetro (hablamos de una escala de 1 : 2.548.400.000) el resto de los objetos celestes mediría:

• El Sol tendría un diámetro de 54.6 centímetros.
• Mercurio tendría un diámetro de 1.9 milímetros.
• Venus tendría un diámetro de 4.7 milímetros, muy parecido al de la Tierra.
• Marte tendría un diámetro de  2.7 milímetros.
• Júpiter tendría un diámetro de  5.5 centímetros.
• Saturno tendría un diámetro de 4.6 centímetros.
• Urano tendría un diámetro de 2 centímetros.
• Neptuno tendría un diámetro de 1.9 centímetros.

Esta sería la proporción sobre cómo se verían uno al lado del otro:

Y esta sería su proporción comparados con el Sol:

 

Pero aún a esta escala resulta difícil poder representar la distancia entre cada planeta (¡Neptuno estaría a poco más de 1.7 kilómetros!), para ello empequeñeceremos todo aún más.

Si pudiésemos ver el Sol como si midiera 1 mm, más o menos lo que mide la cabeza de un alfiler, ¿a qué distancia estarían los planetas? y ¿qué tamaño tendrían otros astros?, buenos las cifras son estas:

• Mercurio estaría a 4,16 centímetros.

 

• Venus estaría a 7,77 centímetros.

 

• La Tierra estaría a 10,74 centímetros.

 

• Marte estaría a 16,37 centímetros.

 

• Júpiter estaría a 55,95 centímetros

 

• Saturno estaría a 1 metro.

 

• Urano estaría 2 metros.

 

• Neptuno a 3 metros con 23 centímetros.

 

Para impresionarnos un poco más, a esta escala, otras estrellas conocidas medirían:

• La estrella Eta Carinae, que es una estrella variable luminosa hipermasiva de la constelación de la Quilla, mediría 18 centímetros.
• La Estrella Betelgeuse, que es una supergigante roja de la constelación de Orión, mediría 118 centímetros.
• La estrella VY Canis Majoris (VY CMa), una hipergigante roja de la constelación de Canis Major que se consideró la más grande conocida, mediría 1 metro con 42 centímetros.
• La estrella Westerlund 1-26, una hipergigante roja, mediría 1 metro con 53 centímetros.
• Y la estrella UY Scuti, que es actualmente la estrella más grande conocida hasta ahora, mediría 1 metro con 71 centímetros.

 

Adicionalmente:

• La Nube de Oort tendría un tamaño aproximado de 5,3 kilómetros.
• La luz viajaría en un año 6,8 kilómetros.
• Y Próxima Centauri (que es la estrella más cercana a nosotros) estaría a 28,6 kilómetros.

En esta escala ¿Cuánto creen que mediría la Vía Láctea (nuestra galaxia)? Pues ni más ni menos que 679.650 kilómetros lo que equivale casi al doble de la distancia entre la Tierra y la Luna.

 

Ahora demos un paso más allá de nuestra galaxia para ir vislumbrando nuestro espacio conocido ya dejando un poco de lado las dimensiones y las comparaciones.

Cúmulos Galácticos: El Grupo Local

Nuestra galaxia se encuentra en algo llamado “Grupo Local” el cual es el grupo de galaxias donde nos encontramos y que incluye alrededor de 50 galaxias donde las más grandes son Andrómeda (el doble de la nuestra y con el doble de estrellas), La Vía Láctea y El Triángulo. Estas 3 galaxias giran libremente alrededor del centro de masas que se sitúa entre La Vía Láctea y Andrómeda, el resto de las galaxias que son más pequeñas giran algunas como galaxias satélite en torno a las 3 más grandes y las otras en torno al centro de masas del Grupo Local. Todas estas galaxias están destinadas a fusionarse en una sola atraídas por Andrómeda. Nuestra galaxia tiene alrededor de 13 galaxias satélites entre las que se encuentran las Nubes de Magallanes. Este Grupo Local tiene alrededor de 6 millones de años luz de tamaño aproximadamente, que en nuestra escala manejada sería a medio camino entre la Tierra y Marte.

 

Supercúmulos galácticos: El Supercúmulo de Virgo

Nuestro Grupo Local se encuentra a su vez contenido en un grupo más grande llamado Supercúmulo de Virgo, una macroestructura con forma de disco plano que mide alrededor de 200 millones de años luz y contiene alrededor de 100 grupos o cúmulos de galaxias similares al nuestro conteniendo más de mil galaxias. En nuestra escala esto equivale a casi la distancia entre el Sol y Saturno. Los cálculos dicen que este supercúmulo tiene un estimado de 10¹⁵ masas solares pero su luminosidad es muy pequeña para esta cifra por lo que se cree que gran cantidad de su masa está compuesta por materia oscura.

Esta enorme estructura está dominada por el Cúmulo de Virgo y nuestro Grupo Local gira al rededor de este a unos 60 millones de años luz de distancia. Este cúmulo a su vez es dominado por la galaxia elíptica gigante M87 que tiene alrededor de 5 veces el tamaño de nuestra galaxia y se caracteriza por su enorme halo que la rodea y un jet de materia propulsado casi desde su centro que indica la presencia de un enorme agujero negro en su interior. Al parecer todos los elementos del Supercúmulo de Virgo están destinados a caer a esta enorme galaxia.

Pero el Supercúmulo de Virgo es solo uno de millones de supercúmulos existentes a lo largo del Universo observable donde el más grande que hemos podido observar es el Supercúmulo de Shapley y estos a su vez se entrelazan en una estructura aún más grande.

El Universo a gran escala

Aunque se presente el Supercúmulo de Virgo como parte de la estructura jerárquica a la cual pertenecemos, los científicos han determinado que este no es más que un lóbulo menor en una mega estructura que hace parte de un supercúmulo gigante denominado Laniakea, una palabra Hawaiana que traduce “Cielo Inconmensurable”, y no es para menos con su diámetro de 520 millones de años luz es una mega estructura que contiene 100 mil galaxias con un total de 10 mil billones de estrellas que se mueven hacia el centro de la masa de Laniakea.

En el centro de Laniakea existe un gran misterio del Universo denominado “El Gran Atractor”, una fuerza descomunal que hace que miles de galaxias, incluida la nuestra, se dirijan hacia él arrastrándolas a través de millones de años luz a una velocidad de 22 millones de kilómetros por hora. Esta anomalía gravitatoria es detectada debido a las fluctuaciones en el corrimiento hacia el rojo que presentan las galaxias cercanas e incluso las galaxias que se pueden detectar al otro lado de esta colosal atracción gravitatoria presentaron un corrimiento al azul (Efecto Doppler: El corrimiento al rojo indica que un objeto se aleja y un corrimiento al azul indica que el objeto se acerca). Últimos estudios han determinado que esta anomalía se presenta debido a la atracción generada por una combinación de fuerzas entre lo que se encuentran algo denominado por los científicos como “La pared” y un conglomerado de galaxias que se encuentran detrás de este. El Cúmulo de Norma es considerado el centro del Gran Atractor y estaría relacionado con esta fuerza tirante.

Laniakea es uno de los 6 millones de supercúmulos que se calcula existen en el Universo detectable como Shapley, Hércules, Coma y Perseo-Piscis. Estos complejos de cúmulos se encuentran separados por enormes vacíos y se unen a través de filamentos que recorren el Universo siguiendo hilos de materia oscura en forma de redes dictando la estructura del Universo a gran escala. Esta materia oscura atrae gravitacionalmente la materia normal conformando largas y delgadas “Murallas” las cuales son el fin de la grandeza en la organización jerárquica del Universo.

Nuestro sistema finaliza en la Muralla Local denominada Complejo de Supercúmulos Piscis-Cetus de 1000 millones de años luz de extensión por 150 millones de años luz de ancho. Esta enorme estructura es solo superada por la Gran Muralla de Sloan de 1370 millones de años luz de extensión.

La interacción de todas estas estructuras conforman una especie de esponja donde se encuentran grandes vacíos, filamentos o murallas y nudos donde hay muchas galaxias. Todo esto es lo que podemos observar de esa porción llamada Universo Observable que es solo una porción de un Universo Total desconocido e inaccesible por las leyes físicas, Es decir que esta enormidad conocida no es completa. Todo lo que conocemos del Universo se encuentra contenido en una burbuja que tiene un diámetro de 93.000 millones de años luz estando nosotros en el centro como observadores expectantes a que las leyes físicas nos permitan conocer un poco más allá.

Ante todo esto ¿Dónde estamos en el Universo? Sin duda regresamos al centro de todo, de todo lo que podemos ver de la parte del cosmos cuya luz ha tenido tiempo de llegar hasta nosotros.