Hyperion: Largest Known Galaxy Proto-Supercluster Visualization Créditos: ESO, L. Calada & Olga Cucciati et al.

“¿Cómo se formaron las galaxias en el Universo primitivo?

Para saberlo, los astrónomos estudiaron una mancha del firmamento nocturno con el conjunto Very Large Telescope de Chile con el fin de encontrar y contar las galaxias que se formaron cuando el Universo era muy joven. El análisis de la distribución de algunas galaxias lejanas (con desplazamientos al rojo cerca de 2,5) permitió descubrir un enorme conglomerado de galaxias que abarcaba unos 300 millones de años luz y contenía unas 5.000 veces la masa de la Vía Láctea. Llamado Hyperion , actualmente es el proto-supercúmulo más grande y más masivo descubierto del Universo primitivo. Un proto-supercúmulo es un grupo de galaxias jóvenes que colapsan gravitacionalmente para crear un supercúmulo , que a su vez es un grupo de cúmulos de galaxias , que a su vez agrupan cientos de galaxias , que a su vez agrupan miles de millones de estrellas.

En la imagen, las galaxias masivas se representan en blanco y las regiones que contienen una gran cantidad de galaxias más pequeñas en un tono azulado. La identificación de grupos tan grandes de galaxias tempranas contribuye a la comprensión de la composición y la evolución del Universo como un todo.”

Fuente: 

OBSERVATORIO.info

Una imagen diaria del Universo desde 1995.

Hablamos del Universo, de las galaxias y de los súper-cúmulos, y, los hacemos, sin tener una conciencia literal de la grandeza de lo que estamos hablando. Lugares que miden cientos de millones de años luz.

¿Cómo escenificar en nuestras Mentes tal imagen?

         Hasta el momento no se había descubierto un cúmulo de galaxias tan grande como este de arriba

Observamos la Naturaleza y no siempre la podemos comprender. Existen varias coincidencias aparentemente inusuales entre constantes de la Naturaleza no relacionadas en un nivel superficial que parecen ser cruciales para nuestra propia existencia o la de cualquier otra forma de vida concebible. Los inusuales niveles resonantes del Carbono y el Oxígeno que Hoyle nos señaló son buenos ejemplos. Hay muchos otros. Cambios pequeñas en las intensidades de las diferentes fuerzas de la Naturaleza y en las masas de las diferentes partículas destruyen muchos de los equilibrios delicados que hacen posible la vida.

La región central de la nebulosa de la Tarántula en la Gran Nube de Magallanes. El cúmulo de estrellas R136 joven y denso se puede ver en la parte inferior derecha de la imagen – NASA, ESA, P Crowther (University of Sheffield).

Ni podemos imaginar cuantos mundos habitables podrían estar ahí presentes y, si alguno de ellos da cobijo a muchas especies de criaturas, inteligentes o no que tienen ahí sus habitats.

Los distintos valores de las constantes de la Naturaleza están “escogidos” de forma  bastante fortuita cuando se trata de permitir que la vida evolucione y persista. Echemos una mirada a otros ejemplos: La estructura de los átomos y las moléculas están controlada casi por completo por dos números de los que ya hemos hablado aquí alguna vez: la razón entre las masas del electrón y el protón, β, que es aproximadamente igual a 1/1.836, y la constante de estructura fina α, que es aproximadamente igual a 1/137. Supongamos que permitimos que estas dos constantes cambian su valor de forma independiente y supongamos también (para hacerlo más sencillo) que ninguna otra constante de la Naturaleza cambie. ¿Qué sucede al mundo si las leyes de la Naturaleza siguen siendo las mismas?

 Si estudiamos un átomo veremos, en tan diminuto objeto, una de las maravillas del Universo, y, sobre todo, su asombroso núcleo con todo lo que allí está presente en objetos y energía.

Si deducimos las consecuencias pronto encontramos que no existe mucho espacio para maniobrar.

          Las constantes de la Naturaleza hacen posible la existencia de la Vida en el Universo. Si la carga del electrón, o, la masa del protón, variaran aunque solo fuese unas diez millonésimas… ¡No se formarían átomos y la vida… tampoco habría podido surgir!

Si deducimos las consecuencias pronto encontramos que no existe mucho espacio para maniobrar. Incrementemos β demasiado y no puede haber estructuras moleculares es el pequeño valor de β el que asegura que los electrones ocupen posiciones bien definidas alrededor del núcleo atómico como en la imagen de arriba podéis contemplar y, desde luego, dichas posiciones no son porque sí, todas ellas están bien ubicadas para que todo transcurra como debe transcurrir sin que surjan anomalías que podrían impedir esa estabilidad que vemos en el átomo que forma moléculas. Si esto no fuera así, fallarían también procesos muy bien ajustados como, por ejemplo, la replicación del ADN.

El número β         también desempeña un papel en los procesos de generación de energía que alimentan las estrellas. Aquí se une con α para hacer los centros de las estrellas suficientemente caliente como para inicier reacciones nucleares. Si β fuera mayor que aproximadamente 0,005 α²entonces no habría estrellas. Si las modernas teorías gauge (cualquiera de las teorías cuánticas de campo creadas para explicar las interacciones fundamentales) de gran unificación están en la vía correcta, entonces α debe estar en el estrecho intervalo entre aproximadamente 1/180 y 1/85; de lo contrario los protones se desintegrarían mucho antes de que las estrellas pudieran formarse.

Formación estelar

                         Pero… las estrellas se formaron

He recordado en este punto que tengo algún escrito por ahí con un gráfico que nos explica esto que tratamos. Su línea describe mundos en donde las estrellas  tienen regiones extremas convectivas que parecen ser necesarias para formar algunos sistemas de planetas. Las regiones α y β que están permitidas y prohibidas se muestran emn el gráfico que os decía y que pongo más abajo con las notas manuscritas originales.

Si en lugar de α versus β, jugamos a cambiar la intensidad de la fuerza nuclear fuerte α_F, junto con la de α, entonces a menos que α_F > 0,3 α^1/2, los elementos biológicamente vitales como el Carbono no existirían y no habría químicos orgánicos. No podrían mantenerse unidos. Sim aumentamos α_F en sólo un 4 por 100, aparece un desastre potencial porque ahora puede exiostir un nuevo núcleo, el  helio-2, hecho de dos protones y ningún neutrón, que permite reacciones nucleares directas y muy rápidas de protón + protón → helio-2.

Una estrella enana roja, nuestro Sol y la Gigante Azul R136a1

R136a1 es una estrella hipermasiva gigante azul, conocida actualmente como la estrella más masiva, con una cifra estimada de 265 masas solares. La estrella también es la más luminosa (aunque, según el modelo alto, LBV 1806-20 es más brillante), con una luminosidad de 8 700 000 veces la del Sol. La estrella es miembro de R136, un cúmulo estelar en el centro del complejo “30 Doradus” (también conocido como la Nebulosa de la Tarántula, en la Gran Nube de Magallanes.

Las estrellas masivas agotarían rápidamente su combustible y se hundirían en estados degenerados o en agujeros negros. Por el contrario, si α_F decreciera en aproximadamente un 10 por 100, el núcleo de Deuterio dejaría de estar ligado y se bloquearían los caminos astrofísicos nucleares hacia los elementos bioquímicos. Una vez más encontramos una región bastante pequeña en el espacio de parámetros en los que puedan existir los ladrillos básicos de la complejidad química.

Cuantas más variaciones simultáneas de otras constantes se incluyan en estas consideraciones, más restringida es la región donde la vida, tal como la conocemos. Puede existir. Es muy probable que si pueden hacerse variaciones, no todas sean independientes. Más bien, hacer un pequeño cambio en una constante podría alterar también una o más de las otras. esto tendería a hacer que las restricciones sobre la mayoría de las variaciones sean aún más rígidamente limitadas.

 Y, nuestras Mentes evolucionadas… Conocieron el Universo

Llegar hasta este punto, no ha sido nada fácil y, ha sido posible gracias a que unas constantes del universo han proporcionado las condiciones bioquímicas  necesarias para ello. Si las constantes fueran ligeramente diferentes, como decimos arriba, no estaríamos aquí.

Ahora sabemos que el universo tiene que tener miles de millones de años para que haya transcurrido el tiempo necesario par que los ladrillos de la vida sean fabricados en las estrellas y la gravitación nos dice que la edad del universo está directamente ligada con otras propiedades como la densidad, temperatura, y el brillo del cielo.

Puesto que el universo debe expandirse durante miles de millones de años, debe llegar a tener una extensión visible de miles de millones de años luz. Puesto que su temperatura y densidad disminuyen a medida que se expande, necesariamente se hace frío y disperso. Como hemos visto, la densidad del universo es hoy de poco más que 1 átomo por m³ de espacio. Traducida en una medida de las distancias medias entre estrellas o galaxias, esta densidad tan baja muestra por qué no es sorprendente que otros sistemas estelares estén tan alejados y sea difícil el contacto con extraterrestres. Si existen en el universo otras formas de vía avanzada, entonces, como nosotros, habrán evolucionado sin ser perturbadas por otros seres de otros mundos hasta alcanzar una fase tecnológica avanzada.

Es el espacio el que se expande y arrastra a las galaxias que se alejan las unas de las otras

La expansión del universo es precisamente la que ha hecho posible que el alejamiento entre estrellas, con sus enormes fuentes de radiación, no incidieran en las células orgánicas que más tarde evolucionarían hasta llegar a nosotros. Diez mil millones de años de alejamiento continuado y el enfriamiento que acompaña a dicha expansión permitieron que, con la temperatura ideal y una radiación baja, los seres vivos continuaran su andadura en este planeta minúsculo, situado en la periferia de la galaxia que comparado al conjunto de esta, es sólo una mota de polvo donde unos insignificantes seres laboriosos, curiosos y osados, son conscientes de estar allí y están pretendiendo determinar las leyes, no ya de su mundo o de su galaxia, sino que su osadía ilimitada les lleva a pretender conocer el destino de todo el universo.

Cuando a solas,  pienso en todo esto, la verdad es que no me siento nada insignificante y nada humilde ante la inmensidad de los cielos. Las estrellas pueden ser enormes y juntas, formar inmensas galaxias… pero no pueden pensar ni amar; no tienen curiosidad, ni en ellas está el poder de ahondar en el porqué de las cosas. Nosotros sí podemos… hacer todo eso. y mucho más.

El Universo se expande pero, nuestras consciencias también, somos una parte integrante del todo, y como todo lo demás, evolucionamos al ritmo que el Universo nos impone, de tal manera que cada vez comprendemos con menor dificultad los mecanismos que llevan a todas las cosas a cambiar, a convertirse en otras diferentes de lo que originalmente eran, y, con el paso inexorable del Tiempo, nuestras mentes quedarán unidas, de manera inexorable, a ese todo. Entonces, y sólo entonces, podríamos decir que: ¡Tenemos el mundo en las manos!

                  Como somos una pequeña parte de él, el Universo está en nuestras Mentes

Está claro que, con alguna dificultad y no con la rapidez que pudiéramos desear, vamos desvelando secretos de la Naturaleza que nos llevan a comprender la inmensidad en la que estamos inmersos y de la que formamos parte. Sabemos de qué no sabemos, y, precisamente ese conocimiento de nuestras carencias, harán posible que avancemos para vencerlas y hacer posible nuestros sueños de un mundo mejor y de un futuro en el que, la muerte del Sol, no sea un impedimento para nuestra especie que, para entonces, estará viajando entre las estrellas y habitará en otros mundos que, como la Tierra, nos ofrezca una Naturaleza de inmensa belleza que, ahora sí, sabremos respetar.

Después del repaso que hemos dado a ciertas cuestiones que están (no pocas veces), alejadas de nuestra total comprensión, debemos ser conscientes de que nos encontramos inmersos en algo tan grande que nuestras mentes no alcanzan a poder escenificar esa realidad, las distancias del Universo y los números que conllevan… ¡Se pierden en el infinito de nuestra ignorancia!

Emilio Silvera V.

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