Elio Sindoni: Davide Maino: Pero el gran adelanto ha sido realizado cuando ha sido posible construir instrumentos astronómicos para enviarlos a bordo de satélites. Eso en efecto ha permitido superar la limitación impuesta por el absorbimiento de nuestra atmósfera, como es representado en este gráfico en que tenemos la longitud de onda y el absorbimiento de nuestra atmósfera. Vemos que, es naturalmente transparente a la longitud de onda de lo visible y a las ondas de radio, pero absorbe, (por suerte) radiaciones muy peligrosas como rayos ultravioletas, rayos x y rayos gamma. Las observaciones que pueden ser realizadas en cada una de estas bandas nos proporcionan un aspecto particular de un determinado objeto celeste, que por sí solo no puede completar su naturaleza. Por tanto, sólo combinando juntas las observaciones a más longitudes de onda podemos tener una idea, un diseño más claro, de lo que es el objeto en examen. Y eso es particularmente real para nuestra galaxia, la Vía Láctea. En efecto, decimos que estamos acostumbrados a reconocer en estas espléndidas imágenes las galaxias. Ésta es M101, una bellísima galaxia en espiral, en la que se evidencia bien una región central muy luminosa, compuesta principalmente de estrellas viejas, y de las que se dispersan, bellísimas, estos brazos en espiral que contienen sea estrellas sea nubes de polvo, estas nubes oscuras que ven, que son regiones de intensa formación estelar. Es decir, las estrellas están efectivamente naciendo en estas regiones. Ésta es una bellísima galaxia vista en plano, por la que logramos efectivamente reconocer la forma. Otra galaxia en espiral es aquélla representada aquí, que se ve en cambio de lado, por lo que perdemos un poco la información de la connotación de la forma en espiral, logramos captar la presencia de la región central de la galaxia, e intuimos la naturaleza en espiral por la presencia de este obscurecimiento debido a los polvos presentes en la galaxia. Decía es importante juntar las informaciones a más longitudes de onda para comprender cómo está hecha nuestra galaxia. El problema es que nosotros estamos dentro de nuestra galaxia. Eso, de un lado nos pone en una posición privilegiada, porque logramos conocerla mejor, más de cerca con respecto a otras galaxias. Del otro, en cambio, estando dentro, complica un poco, para lograr comprender la estructura, la morfología de la galaxia misma. Las dimensiones son tales que no nos permite un viaje interestelar para salir de la galaxia, para observarla desde afuera. Por tanto, es importante combinar todos las partes individuales de información que logramos tener para obtener una visión global. Aquella aquí representada es una reconstrucción muy reciente de nuestra galaxia, basada principalmente en las observaciones del satélite americano Spitzer que opera en el infrarrojo. Hemos podido acceder a estas informaciones construyendo un telescopio que esté a bordo de un satélite. Como ya Marco decía antes, justo para dar un poco el carnet de identidad de nuestra casa galáctica, las dimensiones son cerca de 100.000 años luz de diámetro: la luz, que es la cosa más veloz que exista y viaja a 300.000 Km/segundo, emplearía 100.000 años para atravesar completamente nuestra galaxia. Tiene un espesor de unos 3.000 años luz. Quiere decir que es como un disco con una protuberancia central. Por la protuberancia central - es evidencia bastante reciente - presenta una pequeña estructura horizontal, una pequeña barra de la que se dispersan luego los brazos en espiral. La población en términos de estrellas es de unos 200 mil millones. ¿Dónde está nuestro sol? Se encuentra en una posición bastante externa en el panorama de la Vía Láctea, se encuentra cerca de 28.000 años luz del centro, en proximidad de uno de los brazos en espiral de la Vía Láctea. Como Marco decía antes, en la muestra se explica justo cómo su evolución, su estructura y su composición jueguen efectivamente un rol fundamental para crear las condiciones para construir un planeta que sea acogedor respecto a la vida como el nuestro. Me detendré en dos aspectos. Querría que en cambio fuera claro para todos una pregunta: ¿“Qué tiene que ver con nosotros lo que vemos ahora”? El primer flash fundamentalmente concierne a la vida de las estrellas. Es también el más evidente, como ha sido evidente a los ojos de Galileo cuando ha apuntado su telescopio hacia la Vía Láctea. Fundamentalmente, excepto los planetas del sistema solar y la galaxia de Andrómeda - si logramos verla a simple vista, pero ya no logramos ver la Vía Láctea, es un poco difícil ver Andrómeda - los objetos celestes que podemos observar son todas estrellas. Antes de iniciar a describir este gráfico que muestra el nacimiento, la vida y la muerte, también trágica, de las estrellas, es importante recordar que después de los primeros tres minutos de vida, el universo estaba compuesto por 75% de hidrógeno y 25% de helio. Y luego, otros pocos elementos ligeros, deuterio, litio. En cambio, si nos miramos, no estamos hechos de helio. Necesitamos oxígeno, carbono, nitrógeno, calcio. ¿De dónde vienen por lo tanto todos estos elementos? Son sintetizados al interno de las estrellas, durante su vida y también en el momento de su muerte. Partimos de aquí abajo a la izquierda, una nube interestelar, una nube que para la primera generación de estrellas fundamentalmente es compuesta de hidrógeno. En esta nube está presente un pequeño capullo, con una densidad más elevada en las zonas circunstantes. A causa de su gravedad empieza a atraer hacia ella cada vez más materia. Atrayendo más materia, su atracción gravitatoria se vuelve aún más fuerte. Por tanto, continúa aumentando siempre más, se pone cada vez más densa, en las regiones internas se vuelve también siempre más caliente, y si su masa logra superar un límite que es alrededor del 5% de la masa de nuestro sol, las temperaturas en el núcleo de este capullo alcanzan el calor necesario para desencadenar las reacciones de fusión nuclear. Por tanto, el hidrógeno empieza a quemar y a producir helio. A este punto nace una estrella. Una estrella vive constantemente en equilibrio entre dos fuerzas, entre dos acciones contrapuestas. De un lado, la gravedad, que tendería a comprimir y colapsar en sí misma la estrella, del otro la gran energía emanada por las reacciones nucleares al interno del núcleo de la estrella. Por tanto, la estrella vive una vida fundamentalmente tranquila mientras que tenga combustible para quemar. Cuando en el núcleo central viene a faltar este combustible, inicia una fase un poco turbulenta en la vida de la estrella: la gravedad toma la delantera porque no tiene nada que se contrapone a ella, las regiones centrales se vuelven aún más densas y aún más calientes, hasta que no se alcancen las temperaturas para derretir el otro combustible útil que es el helio. De las reacciones del helio también será producido el carbono, que nos sirve obviamente. A este punto nace una estrella que se llama gigante roja, y eso será un poco el destino de nuestro sol. El destino final de la estrella depende a este punto únicamente de su masa. Por lo cual, si tenemos estrellas de poca masa, tenemos este recorrido central, en el que la estrella irá apagándose cada vez más lentamente hasta formar una enana blanca, que será formada fundamentalmente por la parte central de la estrella, y todo el material de los estratos externas de la estrella es dispersado en el medio interestelar. Y esto es un hecho importante, porque de este medio interestelar podrán nacer nuevas estrellas, que sin embargo ya no tendrán a disposición el material tosco como aquel originario, sino el material ya trabajado por una primera generación de estrellas. Por tanto, donde están presentes elementos, como por ejemplo el carbono, necesarios para nosotros. Si en cambio la estrella es una estrella de gran masa, entonces su destino será desafortunadamente trágico. Seguirá pasando, en una secuencia continua de reacciones que queman elementos cada vez más pesados, pero de manera cada vez menos eficiente, hasta cuando el núcleo de la estrella sea únicamente compuesto de hierro. Éste es un punto sin retorno para la estrella, ya no hay nada que puede contrastar a este punto la fuerza de gravedad que tiende a colapsar la estrella en sí misma. El resultado es un estallido devastador, es decir, la estrella ya no es como era antes, el material de la estrella es dispersado casi completamente en el medio interestelar. La estrella se volverá o una estrella de neutrones por lo tanto un objeto muy pequeño, muy denso, compacto, o hasta, si la masa de la estrella originaria es superior a 10 veces la masa del sol, se convertirá en un agujero negro, saliendo de nuestra vista. También este evento tan trágico, tan dramático, es en todo caso fundamental para nosotros. Porque en esta fase también se producen elementos radiactivos que - volvemos después - son importantes para la creación de un planeta como la tierra. Entre todas las estrellas (200 mil millones) que componen la Vía Láctea, conocemos una bastante bien, es nuestro sol, la más cercana. Probamos a mirarlo un poco bajo la perspectiva de cuáles son las condiciones que una estrella tiene que tener para hospedar la vida. Condiciones obviamente necesarias pero no suficientes: ante todo, una estabilidad. Necesitamos que la estrella sea capaz de irradiar por largos períodos de tiempo la misma cantidad de energía. Eso garantiza una estabilidad de las condiciones también climáticas de un eventual planeta perteneciente a su sistema planetario. Otra condición es la edad. La evolución biológica necesita tiempos muy largos, por lo tanto necesitamos una estrella con un cierto número de años. El sol tiene cerca de 4,5 mil millones de años, es un número que se conmensura bien con los tiempos de la evolución biológica. Luego será difícil lograr encontrar formas de vida en estrellas jóvenes. El otro aspecto extremadamente importante es la composición química: necesitamos de nitrógeno, de carbono, de oxígeno, por lo que será difícil encontrar un planeta que tenga las características para hospedar la vida en la primera generación de estrellas, porque estos elementos no han sido producidos todavía. Sólo en la segunda, o hasta en la tercera generación de estrellas, eso será posible. Digamos que el sol satisface estos requisitos. El otro flash es el eje de nuestra galaxia, de la Vía Láctea, es decir el agujero negro central que está presente en ella. Digamos que es una evidencia que en las regiones centrales de las galaxias esté presente un agujero negro: ¿cómo ha sido posible estimar la masa de este gigantesco agujero negro en nuestra galaxia? Agujero negro que no es, en este caso, el resultado del fin de una estrella sino algo que hay desde el inicio de la Vía Láctea y que por lo tanto ha desempeñado un rol fundamental en el nacimiento y en la evolución de la Vía Láctea misma. Para estimar la masa, se han medido, (lo ven en este gráfico abajo a la derecha) las órbitas de algunas estrellas que se encuentran en la región central de nuestra galaxia. Aquí la estrellita indica la posición del centro de nuestra galaxia, donde debería estar el agujero negro; y aquí tenemos diferentes estrellitas que orbitan alrededor de este centro. Conociendo los tiempos de recorrido de las estrellas a lo largo de su órbita, es posible estimar la masa del centro que es responsable de su movimiento. El resultado ha sido una masa sorprendente, dos millones de veces la masa de nuestro sol. En particular modo, la estrellita determinante ha sido ésta más central, con la órbita un poco más pequeña, que logra llegar a lo largo de su órbita a “sólo” 17 horas luz del agujero negro central. 17 horas luz son unas 3 veces las dimensiones de nuestro sistema solar. Ha logrado llegar muy cerca de una masa enorme. Pero la cosa más interesante es que estas estrellas están en equilibrio con el agujero negro central, no caen adentro, han logrado encontrar en el curso del tiempo una estabilidad, una órbita que les permite también vivir alrededor de un objeto muy macizo. En estas otras dos imágenes, tenemos una representación en banda x y en banda radio de la región central de nuestra galaxia. En este caso, en banda x, color rojo, es representada la presencia de un gas muy caliente, como se espera efectivamente que haya en proximidad de agujeros negros tan macizos. El agujero negro de nuestra galaxia es un agujero negro bastante tranquilo, no presenta fenómenos de actividades particularmente relevantes; no es así sin embargo para todas las galaxias. Por ejemplo, en esta bellísima imagen se reproduce Centauro 6, que es una de las más fuertes fuentes de radio visibles en nuestro cielo. Esta imagen es la superposición de imágenes tomadas a más longitudes de onda. Tenemos la imagen óptica, la que presenta esta banda oscura de absorción de los polvos, y luego tenemos una imagen x en que se evidencian los violentos fenómenos de emisión que justo ocurren y se originan en el agujero negro central. ¿Ven esta lluvia que parte de las regiones centrales de la galaxia? En una mirada puramente óptica parece una galaxia absolutamente normal; sólo previendo las observaciones ópticas con observaciones a otras longitudes de onda entendemos efectivamente la naturaleza de este objeto. O bien en esta otra: tenemos una vez más una imagen óptica de la galaxia, y en rojo tenemos una imagen en banda de radio de lo que es el producto que promana de las regiones centrales del agujero negro. Ven de cuántas veces se extiende de parte a parte, por 6 veces, las dimensiones de la galaxia misma. Luego imaginemos la cantidad de energía que es producida por el agujero negro central. Desde este punto de vista, los agujeros negros tan activos, tan transmisores, son obviamente los sitios más inhospitalarios del universo. Imaginemos la cantidad de partículas altamente energéticas y por lo tanto dañinas para la vida. Con estos dos flashes podemos entender un concepto que ha sido introducido bastante recientemente, el concepto de zona de habitabilidad galáctica: buscar cuáles son las zonas en nuestra galaxia más apta para hospedar la vida tal como nosotros la conocemos. Un factor determinante de la definición de esta zona es la así llamada metalicidad, es decir la presencia de elementos más pesados que el helio por lo tanto carbono, oxígeno y nitrógeno. ¿Por qué son importantes? Son importantes porque por ejemplo los gigantes gaseosos como Júpiter y Saturno, son sí, gaseosos, pero condensan a partir de un núcleo rocoso. Por tanto, de un núcleo hecho de metales. Entonces necesito una cierta cantidad de metales para permitir la condensación de estos gigantes gaseosos que son extremadamente importantes para un planeta pequeño y central como la tierra, en el sistema solar. En efecto han desarrollado al inicio del sistema solar la función de barrenderos, es decir han limpiado el sistema solar de todos los detritos que estaban presentes al inicio del sistema solar; y aún hoy hacen de escudo para todos los cuerpos de talla cometaria que querrían atravesar el sistema solar también en las regiones internas. En esta imagen arriba a la derecha es representado el impacto de un cometa, ocurrido en la atmósfera de Júpiter. Antes de encontrar Júpiter, el cometa se ha deshecho en muchos fragmentos, como ven, y éstos son los resultados de los impactos del cometa en Júpiter. Podemos imaginar los efectos devastadores que habría tenido este impacto en la tierra. Otra cosa importante es que nosotros estamos en una posición bastante apartada, estamos a bien 28.000 años luz del centro de la galaxia por lo tanto una región en que la densidad de estrellas no es elevada, más bien podríamos decir que es bastante baja. La estrella más cercana se encuentra a unos 4 años luz. Esto es muy importante, porque los cometas de los cuales nos protegen los gigantes gaseosos tienen origen en una región llamada nube de Ort que se extiende hasta cerca de 1/3 de la distancia entre nosotros y es la estrella más cercana. Probemos a desplazar el sol con su nube de Ort en las regiones más internas de la galaxia, donde la densidad de estrellas es mucho mayor. Es mucho más probable, en las regiones internas, que el acercamiento entre nuestro sol y las estrellas cercanas perturbe las órbitas de los cometas en la nube de Ort. Y por lo tanto más frecuentemente podrían atravesar las regiones centrales del sistema solar. Por tanto, nuestro aislamiento, el estar tan afuera, desplazados, descentrados en la galaxia, es un primer hecho importante, una primera defensa con respecto a las insidias cósmicas. Otra anotación que está dentro de la metalicidad que decía antes, concierne justo a un análisis de nuestro planeta, de la tierra: es la presencia que tenemos naturalmente de elementos radiactivos en la superficie de la tierra. Éstos son producidos en los estallidos de las Supernovae, por lo tanto también necesitamos que una estrella acabe, y acabe de manera trágica, su vida. Son fundamentales porque mantienen el calor de la corteza terrestre que desempeña un rol importante en la tectónica a terrones, y que por lo tanto regula el ciclo del anhídrido carbónico en la atmósfera. Fundamental para la vida. Por tanto, poniendo juntas todas estas nociones, hemos representado la evolución de aquella que es la zona de habitabilidad galáctica en función del tiempo, de abajo hacia arriba. Al inicio la primera generación de estrellas, decíamos sólo tiene hidrógeno, por lo tanto no tenemos todavía el cuantitativo de metales suficientes, y por lo tanto tenemos una región pintada en azul que quiere decir baja metalicidad, no tengo los elementos que me sirven para la vida. Las regiones centrales es mejor evitarlas, hay un agujero negro súper masivo, mejor estar lejos por si acaso debiera despertarse. Y luego está la densidad de estrellas que aún es muy elevada, podría tener impactos sobre cuerpos de talla cometaria que surcan las regiones internas del sistema solar. A medida que las estrellas viven y mueren, empieza a crearse una región verde, una región verde donde la metalicidad empieza a ser adecuada a la vida como la conocemos, y ésta es más o menos la situación actual. Todavía tenemos una metalicidad escasa en las regiones externas, pero bella, evidente faja verde de habitabilidad, que es todavía una faja bastante amplia. Se puede reducir ulteriormente haciendo aún esta consideración, es un poco compleja pero espero lograr hacérselas entender: los bellísimos brazos en espiral que se ven en las galaxias no son en realidad objetos materiales, es decir, no están compuestos siempre por las mismas estrellas y por el mismo gas. Es como si en la galaxia se moviera una onda en espiral. Cuando las estrellas y el gas están en la cresta de la onda, están en el brazo en espiral; cuando están abajo de la cresta de la onda, no están en los brazos en espiral. Los brazos en espiral son una cosa muy bella por verse, pero es una cosa no muy simpática porque es una onda de densidad: cuando están en la cresta de la onda, la densidad de las regiones circunstantes es muy elevada, porque la onda de densidad comprime el gas desencadenando reacciones de formaciones estelares, por lo tanto es mejor estar bien lejos también de este brazo en espiral. Y el sol, decíamos antes, se encuentra en los bordes de este brazo en espiral. La cosa interesante es que esta onda se mueve con cierta velocidad en la galaxia, y por lo tanto es posible identificar un círculo a cierta distancia del centro, por lo cual las estrellas se mueven con la misma velocidad de la onda en espiral. Es el círculo así llamado de co-rotación. Por tanto, rotación concorde, por lo cual si una estrella se encuentra fuera de un brazo en espiral, y está en proximidad del círculo de co-rotación, siempre estará fuera. O en todo caso, la travesía de este brazo en espiral será muy lenta y por lo tanto mucho menos dramática. Recientes medidas de la dinámica de las estrellas en proximidad del sol parecen indicar que efectivamente el sol se encuentra en proximidad de este círculo de co-rotación, por lo tanto parece ser una indicación de que la posición del sol también sea ventajosa desde este punto de vista. Para concluir, miramos un poco más allá de nuestra galaxia: ¿quiénes son nuestros vecinos? Nuestra galaxia, la Vía Láctea, se encuentra en un grupo bastante pequeño de galaxias, compuesto por dos galaxias satélite, la nuestra, la grande y la pequeña nube de Magallanes, alguna galaxia enana, M33 que es una bellísima galaxia en espiral, y luego la famosa galaxia de Andrómeda. También esto, el estar en un pequeño grupo, es realmente importante. Luego las galaxias se agrupan en montones donde están presentes también centenares de millares de estrellas, millares de galaxias. ¿Por qué es importante? Si las estrellas pueden ser consideradas, como se dice, no colisionales - es muy difícil que dos estrellas choquen entre ellas porque la distancia que las separa es mucha, mucho mayor que las dimensiones de las estrellas mismas -, no así se puede decir de las galaxias, porque es verdad que están muy lejanas entre ellas, pero las galaxias también son muy grandes y por lo tanto la gravedad que éstas generan es muy importante. Por lo cual, en un conjunto en el que hay millares de galaxias, es mucho más probable, si no un encuentro devastador, en todo caso un acercamiento de modo tal que los efectos gravitacionales de una galaxia sobre lo otra se hagan sentir. ¿Esto, que impacto tiene? Banalmente tiene el impacto de perturbar las órbitas de las estrellas que están muy bien ordenadas en nuestra galaxia. Pensemos sólo en las estrellitas que se encuentran en la región central: el acercamiento a una galaxia vecina las perturbaría, y por lo tanto aumentaría la probabilidad que vayan a caer en el agujero negro central, activándolo. El hecho de estar en cambio en un pequeño grupo, en el que además los elementos de más relieve somos nosotros, la Vía Láctea y la galaxia de Andrómeda, nos ponen al amparo también de estas insidias de nivel superior a nuestra galaxia. Elio Sindoni: Querría concluir diciendo que no es solamente la parte artística o científica, también hay piezas poéticas o literarias que hablan de la Vía Láctea. Les leo una. “Una vez, hace muchos años, he sido capellán de una colonia milanesa en Celle Ligure. Allá he tenido experiencias bellísimas. Todas las tardes iba a pie de Celle Ligure a Varazze y luego regresaba. A cierto punto hay un recodo de la costa, un giro de la costa con una tapia baja, después está la playa y el mar. Bellísimo. Una tarde hacía mi usual paseo. No había luna, pero el cielo estaba absolutamente límpido, cargado de estrellas. Justo al voltear la calle, de repente he visto, y ha sido la única vez en mi vida en que me ha ocurrido, un puente sobre el agua entre oro y plata. Pero no era el puente que generalmente el sol o la luna hacen sobre el mar. Aquella noche, el puente sobre el mar estaba hecho por la Vía Láctea. Nadie me ha dicho nunca que lo hubieso visto, quizás nunca nadie lo ha visto, porque hace falta mirar en un cierto modo para notar el puente de la Vía Láctea. Los primeros años en que hacía la escuela en Milán siempre contaba este hecho a mis estudiantes y decía: yo veo lo que ustedes ven, pero ustedes no ven lo que veo yo. En efecto, todas las personas que paseaban de Celle Ligure a Varazze aquella noche no vieron lo que yo había visto, no se dieron cuenta del puente de la Vía Láctea apenas señalado sobre el mar. Aquel puente no era luminoso como aquel del sol o de la luna, porque todos lo habrían visto, pero no era ni siquiera un reflejo cualquiera, era realmente un puente de luz. Entonces he pensado: realmente existe aquí abajo el céntuplo del que Jesús habla. ¿Quién sabe observar el mar hasta este punto? ¿Quién sabe observar las cosas hasta este punto? Y les decía a mis chicos: el puente de luz sobre el mar con la Vía Láctea, nunca nadie de ustedes lo ha visto, nunca lo ha observado, nunca lo ha descubierto, ni lo descubriría nunca si no pone atención a las cosas”. Es una parte de don Giussani. Si esta muestra tendrá éxito, es porque nos habrá ayudado a poner más atención a las cosas. Gracias. |
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La Vía Láctea entre ciencia, historia y arte /3