{"id":3101,"date":"2010-07-27T08:23:16","date_gmt":"2010-07-27T06:23:16","guid":{"rendered":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/?p=3101"},"modified":"2010-07-28T08:21:34","modified_gmt":"2010-07-28T06:21:34","slug":"%c2%bfcomo-se-formaron-las-galaxias","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/2010\/07\/27\/%c2%bfcomo-se-formaron-las-galaxias\/","title":{"rendered":"\u00bfC\u00f3mo se formaron las galaxias?"},"content":{"rendered":"

La historia de las galaxias ha sido una serie de preconcepciones que han ido cayendo una tras otra, y los m\u00e1s recientes trabajos sobre el tema sugieren que las ciencias que se articulan para su estudio pueden esperar todav\u00eda m\u00e1s.<\/p>\n

El origen y desarrollo de las galaxias es una cuesti\u00f3n bastante compleja que, a su vez, genera uno de los problemas que se enfrenta la teor\u00eda del Big Bang<\/a>. Observamos un universo contempor\u00e1neo muy poco homog\u00e9neo y de aspecto granulado. La densidad media de las galaxias es significativamente superior que las del espacio que las separa, alrededor de un mill\u00f3n de veces. Existen grandes variaciones entre las temperaturas del cosmos: el fondo del cielo est\u00e1 a 2,7\u00ba K, mientras que ciertos n\u00facleos estelares alcanzan varios miles de millones de grados. Todo esto no refleja la situaci\u00f3n del universo primigenio. El cocimiento primitivo es de que \u00e9ste era extremadamente isotermo. De ello nacen una multiplicidad de interrogantes. La primera que se me viene es \u00bfC\u00f3mo pas\u00f3 el universo del anterior estado homog\u00e9neo al actual observado muy poco homog\u00e9neo? \u00bfC\u00f3mo es que se fueron formando las galaxias en medio de la cazuela primigenia o primordial? \u00bfPor qu\u00e9 se form\u00f3 la grumocidad que se observa en el espacio primario? Muchas de estas interrogantes -no todas- han sido fundamentales para que encuentren cabida nuevas teor\u00edas, no solamente para explicar el origen de las galaxias, sino que tambi\u00e9n el del mism\u00edsimo universo.<\/p>\n

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En el marco de la teor\u00eda del Big Bang<\/a>, las semillas de las galaxias fueron sembradas cuando tiempo, espacio, energ\u00eda y materia estallaron en una gran explosi\u00f3n hace unos 15.000 millones de a\u00f1os. Los f\u00edsicos s\u00f3lo pueden especular acerca de la din\u00e1mica y la distribuci\u00f3n de la materia primigenia, pero una cosa es virtualmente cierta: el universo hoy, se encuentra en partes cubierto por grande acumulaciones de gases o estrellas, como si flotaran dentro de un espacio de apariencias oscuras, y que se encuentran flojamente unidas por la fuerza de la gravedad. Fue de esas cris\u00e1lidas c\u00f3smicas –llamadas protogalaxia<\/a>s– de donde han emergido las bellas galaxias que hoy observamos. Exactamente c\u00f3mo fueron formadas las protogalaxia<\/a>s es uno de los debates siempre presente dentro del seno de la comunidad de estudiosos del cosmos.\"Modelo<\/p>\n

Una de las explicaciones para la formaci\u00f3n de las protogalaxia<\/a>s nace de una consecuencia rigurosa con la f\u00edsica. Esta nos indica que es la gravedad el principal actor para que se formen esos objetos en el espacio. Un grumo primordial genera una atracci\u00f3n. La materia de su alrededores reacciona junt\u00e1ndose aumentando su masa e incrementando la gravedad. Este proceso se amplifica por s\u00ed mismo, al igual como se comporta una bola de nieve cuando se desprende en ca\u00edda desde los altos de una monta\u00f1a. As\u00ed habr\u00edan nacido las galaxias del cielo y, si se quiere, con agujeros negros<\/a> incluidos en sus n\u00facleos centrales. A este modelo de explicaci\u00f3n sobre el origen de las galaxias se le suele llamar \u00abmodelo de jerarqu\u00eda gravitacional\u00bb.<\/p>\n

En el proceso que hemos descrito para el embrionaje de las galaxias en el universo es necesario hacer una precisi\u00f3n. No exist\u00eda ninguna posibilidad de que aquello se pudiese haber llevado a cabo si la materia hubiese sido absolutamente homog\u00e9nea, ya que cada part\u00edcula, atra\u00edda de igual manera por todas las que la rodean, permanece en el estado inicial. Pero ello cambia, cuando la materia incrementa levemente su densidad por sobre el medio circundante, lo que hace que se genere un proceso de atracci\u00f3n y, de ah\u00ed, a la constituci\u00f3n de las protogalaxia<\/a>s.<\/p>\n

Un escenario veros\u00edmil, para darle cabida a nuestra teorizaci\u00f3n anterior, lo podemos describir d\u00e1ndole trabajo a nuestra imaginaci\u00f3n. Pensemos que la materia primigenia haya albergado peque\u00f1as fluctuaciones de densidad (espacios donde la densidad es un poco m\u00e1s elevada que la media). Aquellos espacios m\u00e1s densos, en consecuencia, con una mayor gravedad, atraen a la materia circundante. \u00c9sta, primero se les aproxima y, luego se les une, lo que incrementa sus vol\u00famenes de densidad como asimismo sus capacidades de atracci\u00f3n. Se tratar\u00eda de un efecto semejante al de la \u00abbola de nieve\u00bb, en el cual los espacios m\u00e1s densos vac\u00edan progresivamente las regiones m\u00e1s livianas, acentuando continuamente los contrastes de densidad de la masa de la material primigenia. Ser\u00edan los causantes del nacimiento de todas las grandes estructuras que cohabitan el universo.<\/p>\n

La presencia de esos espacios embrionarios deber\u00eda manifestarse dentro de un plazo breve en la evoluci\u00f3n del universo. Sus huellas deber\u00edan ser distinguibles en la radiaci\u00f3n c\u00f3smica de fondo uno de los problemas que siempre rondaba a la teor\u00eda del Big Bang<\/a>.<\/p>\n

En marzo de 1992, el sat\u00e9lite norteamericano denominado COBE detect\u00f3 las primeras evidencias de disparidad t\u00e9rmica en la radiaci\u00f3n c\u00f3smica. En ello, por fin, se logra distinguir variaciones de temperatura, al nivel de una parte por cien mil. Se hab\u00eda encontrado los g\u00e9rmenes de las grandes estructuras del cosmos. Si el fluido hubiese sido m\u00e1s homog\u00e9neo, un problema significativo estar\u00edan abordando los te\u00f3ricos.<\/p>\n

En principio, esta idea aparece bastante encajable, ya que entrega una explicaci\u00f3n adecuada para la generaci\u00f3n de las galaxias en el espacio intergal\u00e1ctico y, por ende, tambi\u00e9n la aparici\u00f3n de las estrellas en las galaxias. Pero hay un problema\u2026 C\u00f3mo se genera en el universo primigenio espacios de inhomogeneidades m\u00e1s densos. Se trata, por ahora, de un problema sin recursos para enfrentarlo.<\/p>\n\n\n\n
\"GALANIM\"<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Retomemos el computador y sometamos al modelo de jerarqu\u00eda gravitacional a simulaciones de c\u00famulos irregulares en un universo en expansi\u00f3n. Dispongamos en posiciones iniciales 10 mil a 10 millones de puntos de masa, cada uno en representaci\u00f3n de una galaxia o porci\u00f3n de una galaxia; programemos una velocidad centr\u00edfuga inicial correspondiente a la expansi\u00f3n del universo, y dejemos que interact\u00faen mediante su gravedad mutua. Agreguemos materia oscura<\/a> y materia faltante, conformando alguna fracci\u00f3n supuesta de la masa total y distribuy\u00e9ndola de alguna forma tambi\u00e9n supuesta. Veremos que las hipot\u00e9ticas galaxias se desplazan por la pantalla del monitor del computador, gravitando una hacia la otra y formando aglomeraciones, c\u00famulos y vac\u00edos. Ahora, a\u00f1adamos los efectos de la presi\u00f3n del gas a estas simulaciones computacionales. A continuaci\u00f3n veremos que tales efectos \u2013que surgen, en parte, de que las galaxias individuales no constituyen puntos de masa sino que tienen una extensi\u00f3n finita en el espacio\u2013 son relevantes sobre distancias de 100 millones de a\u00f1os luz, y menores. Sobre los c\u00e1lculos de este escenario computacional, tambi\u00e9n se puede llegar a concluir que los c\u00famulos irregulares de materia inicialmente inferiores a unas mil veces la masa visible de una galaxia no son capaces de mantenerse unidas bajo los efectos de la radiaci\u00f3n.<\/p>\n

Otra de las tesis sobre el origen de las galaxias que tambi\u00e9n se estudia con el objetivo de arribar a una conclusi\u00f3n es la que se denomina el \u00abmodelo panqueque\u00bb, desarrollado en Mosc\u00fa a comienzos de la d\u00e9cada de 1970 por Y. B. Zel’dovich, A. G. Doroshkevich y otros. En este modelo, los primeros c\u00famulos irregulares de masa que comenzaban a formarse eran muy grandes y, por supuesto, hab\u00eda muchos. A medida que se enfriaban iban colapsando bajo su propio peso, y la desintegraci\u00f3n tend\u00eda a ser m\u00e1s r\u00e1pida en una direcci\u00f3n. El resultado ser\u00eda un delgado panqueque de gas, que luego se dividir\u00eda en m\u00faltiples fragmentos, cada uno de los cuales constituir\u00eda una galaxia individual. En esta imagen, las galaxias tender\u00edan a estar distribuidas en capas, siguiendo la forma de su nube de gas materna.<\/p>\n

La tesis de la jerarqu\u00eda gravitacional es un modelo de abajo hacia arriba para la formaci\u00f3n de estructuras c\u00f3smicas, en que primero se forman peque\u00f1os c\u00famulos irregulares de materia que van creciendo cada vez m\u00e1s. En el modelo del panqueque, por el contrario, primero se forman grandes condensados de materia que luego se dividen en estructuras m\u00e1s peque\u00f1as. En otras palabras, primero galaxias y despu\u00e9s c\u00famulos o primero c\u00famulos y despu\u00e9s galaxias.<\/p>\n

Ahora bien, cualquier modelo sobre la formaci\u00f3n de estructuras debe explicar la distribuci\u00f3n observada de las galaxias. En especial, los cosm\u00f3logos deben explicar por qu\u00e9 muchas galaxias est\u00e1n situadas en capas relativamente delgadas (aqu\u00ed, \u00abdelgadas\u00bb significa que el ancho es muy inferior a la altura o la profundidad, a pesar de que ese ancho pueda ser de un mill\u00f3n de a\u00f1os luz). El modelo del Big Bang<\/a> supone que la gravedad es la fuerza principal para determinar la evoluci\u00f3n y la estructura del universo. Y la opini\u00f3n convencional sostiene que la gravedad produce por s\u00ed misma rasgos que var\u00edan con fluidez en las localizaciones de las masas, con anchos, alturas y profundidades comparables para cualquier agrupamiento de galaxias. Seg\u00fan esta perspectiva, se necesitan otros fen\u00f3menos f\u00edsicos o condiciones iniciales especiales para obtener caracter\u00edsticas definidas en la distribuci\u00f3n de la masa, como las cuerdas o las capas delgadas de galaxias.<\/p>\n

Tambi\u00e9n a trav\u00e9s de las simulaciones computacionales se demuestra que las caracter\u00edsticas definidas pueden en efecto presentarse si las inhomogeneidades iniciales son suficientemente pronunciadas en fragmentos peque\u00f1os y distancias breves. Lo anterior, dio cabida para desarrollar otra versi\u00f3n del modelo de jerarqu\u00eda gravitacional, a trav\u00e9s de la utilizaci\u00f3n de varios millones de puntos de masa, a la cual se ha denominado \u00abmodelo de la materia oscura<\/a> fr\u00eda\u00bb.<\/p>\n

El modelo de la materia oscura<\/a> fr\u00eda, que intenta explicar la formaci\u00f3n de galaxias y otras estructuras de gran escala, se basa en el modelo del universo inflacionario (lo veremos en un cap\u00edtulo posterior), que exige que W sea igual a 1 y que especifica las inhomogeneidades iniciales en el universo reci\u00e9n creado. El nombre del modelo proviene del supuesto que las part\u00edculas de materia oscura<\/a> -cualquiera sea su naturaleza- se desplazan lentamente, es decir est\u00e1n fr\u00edas, y por ello son f\u00e1cilmente desviadas por la gravedad. Muchos te\u00f3ricos que trabajan en el problema del origen de las galaxias y de la estructura en gran escala del universo han adoptado el modelo de la materia oscura<\/a> fr\u00eda como punto de partida.<\/p>\n

Sin embargo, las observaciones no han sido un buen aliado de este modelo, ya que de ellas se extraen m\u00e1s de un argumento como para dudar de su viabilidad. Del catastro confeccionado sobre unas dos mil galaxias en el cual se combinan la informaci\u00f3n del desplazamiento al rojo, la posici\u00f3n tridimensional y una amplia cobertura del cielo, se infiere la existencia de m\u00e1s aglomeraciones de galaxias en escalas que superan por 30 millones de a\u00f1os luz lo que puede explicar el modelo de la materia oscura<\/a> fr\u00eda. Estas observaciones de inhomogeneidades sustanciales en gran escala vienen a ratificar trabajos anteriores de descubrimientos de c\u00famulos de galaxias a escalas de varios cientos de millones de a\u00f1os luz, que muestran mayor acumulaci\u00f3n que la que podr\u00eda explicar el modelo de la materia oscura<\/a> fr\u00eda. Tambi\u00e9n el descubrimientos de El Gran Atractor, comprende inhomogeneidades de masa en escalas para las que el modelo de la materia oscura<\/a> fr\u00eda ya no es v\u00e1lido. Considerando todas estas observaciones, es leg\u00edtimo pensar que este modelo est\u00e1 hoy en serias dificultades.<\/p>\n

Otra versi\u00f3n explicativa sobre el origen de las galaxias, es aquella que recurre a extensas ondas de choque, la que podr\u00eda ser denominada como \u00abel modelo de las explosiones c\u00f3smicas\u00bb. \u00c9sta, parte de la premisa de que los gases primordiales se encontraban, entonces, repartidos en forma uniforme y que requirieron de alguna fuerza ex\u00f3gena para iniciar la evoluci\u00f3n de gases a protogalaxia<\/a>s.<\/p>\n

En un escenario, un n\u00famero reducido de estrellas se formaron a partir de las regiones m\u00e1s densas de gas que comportaba el cosmos primigenio. Las m\u00e1s masivas de esas estrellas explosionaron como supernovas, creando catacl\u00edsmicas ondas de choque que empujaron los gases circundantes en densas nubes. Y, es a partir de esas nubes, es que las estrellas se fueron formando y constituyendo las modernas galaxias que hoy observamos. Pero, por lo visto, ni siquiera esta explicaci\u00f3n no gravitacional puede aclarar las inhomogeneidades que se observan en el universo contempor\u00e1neo en escalas de hasta 30 millones de a\u00f1os luz y mayores.<\/p>\n

Un enfoque m\u00e1s nuevo sit\u00faa a las llamadas supercuerdas<\/a> en el centro de las turbulencias que dan nacimiento a las protogalaxia<\/a>s. Aunque nunca se han podido observar, pero existen algunas evidencias indirectas como para dar la cabida a que podr\u00edan haber existido, las supercuerdas se encuentran insertas en las predicciones del Big Bang<\/a>. En teor\u00eda, son filamentos residuales de los instantes primarios del universo que podr\u00edan haber tenido la forma de invisibles rizos o bucles vibrantes muy peque\u00f1os pero con una enorme cantidad de energ\u00eda almacenada en ellos. Puesto que las cuerdas no se habr\u00edan expandido con el resto del universo, ser\u00edan incre\u00edblemente densas y masivas, con un peso que un trocito de un cent\u00edmetro de largo y una trillon\u00e9sima del grueso de un prot\u00f3n<\/a> pesar\u00eda tanto como un macizo cordillerano. Lo m\u00e1s importante es que oscilar\u00edan a velocidades cercanas a la de la luz, perdiendo tanta energ\u00eda que acabar\u00edan disolvi\u00e9ndose. Esta emisi\u00f3n de energ\u00eda pudo crear ondas de choque que luego comprimieran los gases circundantes, haciendo que se formaran c\u00famulos estelares y protogalaxia<\/a>s.<\/p>\n

Las galaxias remotas nubes de gas primordial (espiraladas unas, el\u00edpticas otras) son sistemas estelares externos, muchas muy semejantes a la V\u00eda L\u00e1ctea, son el crisol para la formaci\u00f3n de estrellas, planetas, la materia y el mism\u00edsimo tiempo.<\/p>\n

\"I-BH6251\"<\/span><\/p>\n

Otro enfoque nuevo sobre el origen de las galaxias es aquel que sit\u00faa a los agujeros negros<\/a> como responsables de la formaci\u00f3n de \u00e9stas en el universo, es lo \u00faltimo que circula dentro del \u00e1mbito de las ciencias del cosmos. Como partida para formular esta nueva idea se retoma, en parte, la hip\u00f3tesis sobre la posible existencia de agujeros negros<\/a> en el n\u00facleo de las radiogalaxias y de conjeturas que se pueden extraer de los estudios y an\u00e1lisis de las \u00faltimas observaciones que se han realizado a los qu\u00e1sares que se han podido ubicar en el cielo. En la conferencia N\u00b0 189, celebrada en enero de 1997, de la Asociaci\u00f3n Astron\u00f3mica Americana, un grupo de cient\u00edfico plante\u00f3 que los g\u00e9rmenes de las galaxias no nacen simult\u00e1neamente, en un pasado de 15.000 millones de a\u00f1os, a partir de un misteriosa explosi\u00f3n de energ\u00eda concentrada en un punto infinitesimal de la nada. Consideran que el hecho de haber concitado una aceptaci\u00f3n mayoritaria el origen del universo a partir de un \u00e1tomo primigenio s\u00f3lo ha servido para opacar controversias m\u00e1s racionales, como el porqu\u00e9 de ese estallido o hasta d\u00f3nde era fiable tan rotunda perspectiva. Para ellos, los g\u00e9rmenes de formaci\u00f3n de galaxias corresponden a una recreaci\u00f3n de formaci\u00f3n continua y que no se cocinaron todos de golpe en una fragua c\u00f3smica de hidr\u00f3geno y helio. Su formaci\u00f3n se deber\u00eda a un proceso pr\u00e1cticamente permanente pero con chispazos dispares, como ocasionales chisporroteos de un le\u00f1o ardiente o explosiones aleatorias semejantes a la de los fuegos de artificio. Ello explicar\u00eda la distinta densidad que se observa en las galaxias y la factibilidad de que exista un masivo agujero negro<\/a>, casi, en cada n\u00facleo de los centros de cada una de ellas. Pero esta propuesta va m\u00e1s all\u00e1 de una nueva explicaci\u00f3n para la formaci\u00f3n de las galaxias. En efecto, ella conlleva m\u00e1s de una implicancia cosmol\u00f3gica. Calculan que esta versi\u00f3n explicativa, que es parte de otras propugnaciones que conforman una versi\u00f3n alternativa al \u00abviejo Big Bang<\/a>\u00bb, abarc\u00f3 un per\u00edodo de miles de millones de a\u00f1os, un tiempo tan extenso como la mitad de la edad que se ha estimado para el universo en funci\u00f3n del modelo del Big Bang<\/a>.<\/p>\n

Las evidencias m\u00e1s serias sobre la posible existencia de los agujeros negros<\/a> se han encontrado en el centro de nuestra propia V\u00eda L\u00e1ctea. En efecto, los astr\u00f3nomos alemanes Andrea Eckart y Reinhard Genzel del Instituto de f\u00edsica Max Planck, en octubre de 1996, anunciaron que hab\u00edan registrado una seria evidencia sobre la posibilidad de la existencia de un agujero negro<\/a> en el centro del n\u00facleo de la galaxia. Un equipo de astr\u00f3nomos liderados por Genzel monitore\u00f3 los movimientos de 39 estrellas cercanas al n\u00facleo gal\u00e1ctico con el objeto de estudiar cual era la naturaleza de sus movimientos que desarrollaban alrededor del centro de la galaxia. El equipo logr\u00f3 determinar que esas 39 estrellas comportaban un movimientos circular entorno al n\u00facleo de la galaxia, lo que invita a pensar en la existencia de un objeto tremendamente masivo en el centro. Si las \u00f3rbitas que describen esas estrellas fueran irregulares, entonces estar\u00edamos pensando en la existencia de un objeto central de caracter\u00edsticas poco masivas. El comportamiento gravitatorio de esas 39 estrellas, permite determinar que \u00e9stas orbitan un objeto de una masa aproximada de 2,5 millones de veces mayor que el Sol. Este objeto, se encuentra cerca de una fuente poderosa de radio, que se le conoce como Sgr Un+ y ello, puede ser considerado de hecho, como una muy buena adicional evidencia para estimar que el objeto que condiciona el comportamiento gravitatorio de esa estrellas cercanas al centro gal\u00e1ctico es un masivo agujero negro<\/a>.<\/p>\n

Por otra parte, recientes observaciones astron\u00f3micas permiten pensar de que se estar\u00eda confirmando la creencia de que los qu\u00e1sares son un fen\u00f3meno transitorio que le ocurre al n\u00facleo, la parte central, de alguna galaxia, que los lleva a aumentar tremendamente su luminosidad, superando ampliamente a la de la galaxia entera. Se cree que por colisiones estelares y aglomeraciones de materia en el centro mismo de la galaxia, se puede ir condensando materia en gran cantidad, y que llegado el caso, la fuerza gravitatoria de ella no puede ser equilibrada con ninguna fuerza conocida en el universo y ese objeto masivo del n\u00facleo colapsa para formar un agujero negro<\/a>.\"Qu\u00e1sares<\/p>\n

Describir a los qu\u00e1sares en lo forma como lo hemos hecho anteriormente, como si en el fondo fueran una especie de aglomeraci\u00f3n de materia estelar ardiendo como tizones en la boca de un agujero negro<\/a>, no basta para entender qu\u00e9 son. Las observaciones recientes dan cabida para pensar que los qu\u00e1sares podr\u00edan ser galaxias j\u00f3venes o en formaci\u00f3n y, por lo consiguiente, como se estar\u00eda pensando como una generalidad para casi todas las galaxias, \u00e9stos comportar\u00edan un n\u00facleo supermasivo en su interior: un agujero negro<\/a> hecho de restos de millones de estrellas, y devorando todav\u00eda el material suelto que se encuentra disperso que al caer en sus fauces emite un haz suprabrillante que, sin embargo, la luz de \u00e9l que llega a la Tierra es debil\u00edsima, tanto que los antiguos telescopios ten\u00edan serias dificultades para detectarla. Pero los qu\u00e1sares en s\u00ed despiden fuertes ondas luminosas a trav\u00e9s del espacio, parte de sus rayos son absorbidos por nubes de gas que est\u00e1n en su ruta. Esto fue lo que hizo que te\u00f3ricos como Arthur Wolfe, de la Universidad de California, pensaran en usar a los qu\u00e1sares como si fueran faros o linternas para ubicar posibles focos de formaci\u00f3n de protogalaxia<\/a>s. Tesis que confirm\u00f3 el astr\u00f3nomo Charles Steidel en el a\u00f1o 1991, con sus trabajos realizados en Chile al descubrir veinte potenciales galaxias beb\u00e9s, lleg\u00e1ndose a la fecha a una cantidad que supera las ciento cincuenta en diferentes fases de evoluci\u00f3n.<\/p>\n

En esta idea sobre los qu\u00e1sares, podemos concluir que \u00e9stos, entonces, formar\u00edan una notable poblaci\u00f3n de galaxias en germinaci\u00f3n o ya en un estado de j\u00f3venes y que, por las observaciones, se encuentran ubicados a centenares de millones, incluso miles de millones de a\u00f1os luz de la Tierra. No existen en las proximidades de nuestra galaxia. Muy por el contrario, cuanto m\u00e1s distante miramos, m\u00e1s qu\u00e1sares encontramos. El m\u00e1ximo de su poblaci\u00f3n se sit\u00faa entre diez y catorce mil millones de a\u00f1os luz. Los vemos tal como se presentaban en un per\u00edodo en que el universo s\u00f3lo ten\u00eda el 20% de la edad que estimamos en funci\u00f3n del modelo del Big Bang<\/a>.<\/p>\n

Pero las observaciones tambi\u00e9n nos indican que, m\u00e1s all\u00e1 de catorce mil millones de a\u00f1os luz, su poblaci\u00f3n decrece r\u00e1pidamente. Parece que los qu\u00e1sares fueran una fase juvenil de la evoluci\u00f3n de ciertas galaxias. Se encienden y brillan con todo su resplandor, y se van extinguiendo cuando las galaxias envejecen.<\/p>\n

Lo anterior conlleva consecuencias cosmol\u00f3gicas importantes. Implica que todas estas galaxias-qu\u00e1sares nacieron al mismo tiempo, poco despu\u00e9s del Big Bang<\/a>, sino c\u00f3mo se podr\u00eda explicar que ellas sean observadas, \u00fanicamente, dentro de los l\u00edmites precisos de distancias c\u00f3smicas y que lo que hoy observamos de ellas es parte de una historia determinada por las distancias. Estas conclusiones no nos separan del Big Bang<\/a>, muy por el contrario, se encuentran en plena consecuencia con esa teor\u00eda y son pruebas convincentes de ella.\"Gr\u00e1fico<\/p>\n

El gr\u00e1fico de la izquierda muestra la cantidad de qu\u00e1sares observados por unidad de volumen en funci\u00f3n de la edad del universo. Los qu\u00e1sares est\u00e1n concentrados en un sector de distancia bien delimitado. Esta zona corresponde a un per\u00edodo en que el universo ten\u00eda entre uno y tres mil millones de a\u00f1os. La concentraci\u00f3n en el espacio lo confirma: el aspecto del universo cambia con el paso del tiempo.<\/p>\n

Por otra parte, y retomando la idea de agujeros negros<\/a> recicladores gal\u00e1cticos, de quince galaxias cercanas, el estudio de las observaciones de ella entrega antecedentes para pensar que catorce de ellas se comportan siguiendo el modelo de influencia gravitacional de un agujero negro<\/a>. De ah\u00ed se desprenden los anuncios de la tesis de que el comportamiento de los agujeros negros<\/a> tiene directa vinculaci\u00f3n con la evoluci\u00f3n de cada una de las galaxias en que se encontrar\u00edan insertos. Se estima adem\u00e1s, que los agujeros negros<\/a> son la fuente de energ\u00eda de los que se denominan qu\u00e1sares f\u00f3siles, sobrevivientes de un matrimonio de peligrosos intercambios. Es que en esa condici\u00f3n que se da para la materia ocurre algo muy dif\u00edcil de explicar: el tiempo y el espacio (tal como lo conocemos) dejan de existir, fluyen en una sola direcci\u00f3n y, como una alb\u00f3ndiga subat\u00f3mica, se zambullen en una dimensi\u00f3n desconocida la que ha sido bautizada por los f\u00edsicos te\u00f3ricos como el \u00abhorizonte de sucesos<\/a>\u00bb.<\/p>\n

Para esta nueva hip\u00f3tesis, el valor cient\u00edfico de los agujeros negros<\/a> parece residir en que su estudio permitir\u00eda saber c\u00f3mo se formaron (y se forman) las galaxias, pero adem\u00e1s entregar\u00edan antecedentes importantes para comprender la historia del cosmos. “Cuando lleguemos a conocer los agujeros negros<\/a>, comprenderemos el origen del mism\u00edsimo universo”, han se\u00f1alado los astr\u00f3nomos Mitchell Begelman, de Estados Unidos, y sir Martin Rees, de Gran Breta\u00f1a. Sostienen esta afirmaci\u00f3n indicando que “los agujeros negros<\/a> demuestran que la fuerza de gravedad es la mayor de todas las fuerzas c\u00f3smicas” y asumen la clasificaci\u00f3n de estos objetos en dos grupos como ha se\u00f1alado el Dr. Douglas Richstone, de la Universidad de Michigan : los gal\u00e1cticos, cuya masa podr\u00eda equivaler a 3.000 millones de soles insertos en un reducido espacio no mayor que el que ocupa nuestro sistema planetario, y los estelares, muy peque\u00f1os, de unos pocos kil\u00f3metros de di\u00e1metro. Estos \u00faltimos ser\u00edan los m\u00e1s f\u00e1ciles de captar y, por tanto, los que m\u00e1s servir\u00edan para esclarecer c\u00f3mo nacen, viven y mueren las estrellas. En cuanto a los grandes agujeros negros<\/a>, ocultos en el centro de las galaxias, su forma detectada de actuar dar\u00eda cabida para pensar en una preeminencia de ellos dentro de todo el proceso estelar del universo, dado el tremendo poder que demuestran, como lo estar\u00eda indicando el hallazgo de uno en el coraz\u00f3n del sistema M87, el cual se ha podido distinguir una parte de su forma de actuar: como un horno de ladrillos refractarios, la energ\u00eda liberada por la que cae adentro produce un chorro centr\u00edfugo de electrones<\/a> en espiral, remolinos de gas candente que se expanden m\u00e1s all\u00e1 de los 500 a\u00f1os luz. Para resumir la idea del poder de estos intrigantes objetos estelares: los agujeros negros<\/a> recientemente descubierto en las constelaciones de Virgo y Leo pesar\u00edan del orden de los cien soles cada uno.<\/p>\n

Pero hay algo m\u00e1s que predicen estos cient\u00edficos sobre los agujeros negros<\/a>. Cuando estos objetos estelares chocan, el desastre debe inundar el cosmos con radiaci\u00f3n gravitacional, se\u00f1alan. Las ondas crear\u00edan olas en el mismo tiempo espacial. Har\u00edan que el espacio se contrajera o expandiera. Esto nunca se ha detectado en ning\u00fan tipo de f\u00f3sil u otra manera, pero se est\u00e1 desarrollando un proyecto para concretarlo en el a\u00f1o 2001 de un sistema de espejos que permitir\u00eda el monitoreo para detectar una onda de esta procedencia y naturaleza. Pero la idea lleva a explicar la actual expansi\u00f3n observada del universo.<\/p>\n

\u00bfSer\u00e1n los agujeros negros<\/a> los causantes principales del origen de las galaxias y de la estructura a gran escala del universo? \u00bfLa materia devorada por un hoyo saldr\u00eda reciclada por otro? No lo s\u00e9, pero la idea general de la tesis sobre la funci\u00f3n que cumplir\u00edan los agujeros negros<\/a> viene a ser como una forma de otorgarle a una de las fuerzas que se conocen que operan en el universo, en este caso la gravedad, como preeminente del comportamiento evolutivo del cosmos y, a su vez, tambi\u00e9n la causante del final de \u00e9ste. Seg\u00fan estos cient\u00edficos, la actual era estel\u00edfera durar\u00e1 m\u00e1s de 100 mil millones de a\u00f1os, y luego atravesar\u00e1 una larga fase de degeneraci\u00f3n material para arribar al imperio liquidador de los agujeros negros<\/a> y desaparecer, al fin, como resaca de \u00e1tomos desgajados, en un vac\u00edo absoluto. Pero y, c\u00f3mo parti\u00f3 todo. Aunque realmente sean los agujeros negros<\/a> los crisoles de las galaxias, eso no explica en nada como se dio la materia en el universo, o c\u00f3mo realmente se forman los agujeros negros<\/a> antes de iniciar su papel de expandidor, depredador, reciclador y exterminador estelar. Si embargo, merece reconocimiento la idea de los agujeros negros<\/a>, como medio para sustentar cient\u00edficamente una mayor preeminencia para la fuerza gravitatoria que es la que el hombre conoce desde m\u00e1s antiguo y la que menos comprende.<\/p>\n

Por otra parte, aun cuando sea una tesis aceptable que las galaxias no nacieron todas juntas en un “paripaso” con la gran explosi\u00f3n sino durante el transcurso de miles de millones de a\u00f1os y que veamos nacer nuevas estrellas cada a\u00f1o en nuestra galaxia lo que invita a pensar que la creaci\u00f3n contin\u00faa, ello no significa colocar en aprietos a la teor\u00eda del Big Bang<\/a> como han manifestado los cient\u00edficos que se encuentran propugnando esa nueva versi\u00f3n sobre el origen de las galaxias. Una teor\u00eda est\u00e1 en dificultades cuando sus predicciones no coinciden con los resultados de laboratorio o con las observaciones. Ese caso no se da para el Big Bang<\/a>. Cada vez que se ha dado la posibilidad de contar con mediciones fiables, \u00e9stas no han sido contradictorias en su esencia a los c\u00e1lculos predeterminado. La radiaci\u00f3n f\u00f3sil y la nucleos\u00edntesis<\/a> primigenia son ejemplos m\u00e1s que convincentes que lo garantizan.<\/p>\n

Pero, de todas manera, es necesario reconocer que el origen de las galaxias presenta dificultades al modelo del Big Bang<\/a>. Una de ellas se refiere al poco tiempo que ha transcurrido para que se hayan formado toda la inmensa cantidad de c\u00famulos gal\u00e1cticos que somos capaces de observar.<\/p>\n

No se tienen buenas explicaciones como para describir la razones que dan origen a que la materia gal\u00e1ctica se pueda condensar dentro de un medio que se expande. Recordemos que es la densidad la que controla la velocidad de alejamiento. Si el universo no fuera lo suficientemente denso como parece que lo es, se dilatar\u00eda r\u00e1pidamente sin que nada lo frenara. En consecuencia, no podr\u00edamos estar escribiendo esta historia ya que no tendr\u00eda galaxias y, por ende, no existir\u00eda nuestra vapuleada Tierra. Sin embargo, el universo tiene la densidad m\u00ednima como para que la expansi\u00f3n haya sido paulatinamente frenada por la gravedad y el mecanismo germinador se haya puesto en marcha. Ahora, es muy distinto explicarse como sucedi\u00f3.<\/p>\n

Sobre lo anterior, debemos considerar que al margen de la expansi\u00f3n existe otro elemento que se opone al proceso de germinaci\u00f3n gal\u00e1ctico, como es el caso de la presi\u00f3n t\u00e9rmica. Ambos elementos juntos generan el efecto de \u00abdiluyente espacial\u00bb. Nuestros conocimientos nos indican que deber\u00edamos estar frente a un crecimiento laborioso y lento. Se necesita tiempo, much\u00edsimos tiempo, como para que se hubiese transformado una sobredensidad \u00ednfima en una refulgente galaxia. Entre el Big Bang<\/a> y hoy el tiempo transcurrido es insuficiente para llevar a cabo esa operaci\u00f3n. Aqu\u00ed, si que se debe considerar que se est\u00e1 en un problema, m\u00e1xime si consideramos que las galaxias un vez formadas como vol\u00famenes individuales no se encuentran en expansi\u00f3n end\u00f3gena. La tendencia a la dilataci\u00f3n, una vez que \u00e9stas se han formado, ha desaparecido. Se ha establecido un equilibrio en ellas entre la gravedad y su rotaci\u00f3n. Las fuerzas internas les asegura ahora una estabilidad que las sustraen del movimiento general del universo.<\/p>\n

Precisemos lo anterior para alcanzar una mejor comprensi\u00f3n. Partamos, para ello, sustituyendo la escala de tiempo por una de temperatura, m\u00e1s apropiada para describir los fen\u00f3menos f\u00edsicos. Descartemos la posibilidad de que las galaxias pudieron haberse formado en los primeros instantes del universo, ya que la radiaci\u00f3n intensa que se debi\u00f3 haber dado en esos momentos c\u00f3smicos debi\u00f3 haber horquillado con \u00e9xito los esfuerzos de la fuerza de gravedad, impidiendo con ello la acumulaci\u00f3n de materia. Visto de otra forma, nada ocurre cuando la opacacidad del universo impide la radiaci\u00f3n fot\u00f3nica. Por ello, es menester esperar al t\u00e9rmino de la era radiactiva. \u00c9sta finaliza cuando el plasma<\/a> de electrones<\/a> y protones<\/a> se transforma en hidr\u00f3geno, cuando la temperatura bordeaba los 3.000\u00b0 K y se generaba la emisi\u00f3n de la radiaci\u00f3n c\u00f3smica de fondo.<\/p>\n

Es con 3.000\u00b0 K que pudo empezar a sentirse los efectos de la contracci\u00f3n de la materia primigenia. Al principio, el embri\u00f3n gal\u00e1ctico se distingue poco del medio circundante. Su campo de gravedad es muy d\u00e9bil; la acumulaci\u00f3n de materia se desarrolla dentro de un lento proceso. Esta primera etapa de densificaci\u00f3n, llamada \u00abfase lenta\u00bb, llega a su t\u00e9rmino cuando la densidad local, m\u00e1s o menos, alcanza a duplicarse. Con posterioridad, se desata un efecto de \u00abbola de nieve\u00bb que acelera el proceso hasta llegar a la formaci\u00f3n de galaxias, con densidades de un mill\u00f3n de veces superiores a la de los medios intergal\u00e1cticos. Se trata de lo que se llama \u00abfase r\u00e1pida\u00bb.<\/p>\n

De entre estas dos fases es la lenta la que presenta problemas para el modelo del Big Bang<\/a>. En efecto, utilizando un resultado simple de la f\u00edsica queda demostrado que el contraste de densidad aumenta proporcionalmente a la ca\u00edda de la temperatura de la radiaci\u00f3n c\u00f3smica de fondo. Mientras que la temperatura cae en un factor de diez, el contraste se incrementa en un factor de diez. Lo anterior, no se condice con las cifras que se manejan de 3.000\u00b0 K para el momento de la emisi\u00f3n de la radiaci\u00f3n c\u00f3smica y sus casi 3\u00b0 de hoy, lo que representa que la temperatura de la radiaci\u00f3n cay\u00f3 en un factor de mil, lo que implica que la sobredensidad generadora de galaxias s\u00f3lo se habr\u00eda podido acrecentar, en el mejor de los casos, en un factor de mil, lo que a la vista, es toda una contradicci\u00f3n. M\u00e1s a\u00fan, el problema se complica cuando se observan galaxias nacidas menos de mil millones de a\u00f1os despu\u00e9s del Big Bang<\/a>, en que su formaci\u00f3n debi\u00f3 haber acaecido bajo una temperatura c\u00f3smica de unos quince grados, pero la temperatura entonces solamente hab\u00eda ca\u00eddo desde la emisi\u00f3n de la radiaci\u00f3n c\u00f3smica en un factor 3.000\/15 = 200.<\/p>\n

Ahora \u00bfpor qu\u00e9 el problema? Bueno, como se explica el hecho de que las sobredensidades de la radiaci\u00f3n c\u00f3smica de fondo no sobrepasan las cienmil\u00e9simas y, si las multiplicamos por mil, \u00a1apenas deber\u00edan superar hoy una cent\u00e9sima! O sea, no podr\u00edamos estar escribiendo esta historia, ya que la fase lenta todav\u00eda no habr\u00eda terminado y, por consiguiente, no se hubiesen formado a\u00fan las galaxias. Pero estamos vivos y coleando escribiendo este cuento y las galaxias se ven cada noche en el cielo y est\u00e1n ah\u00ed desde hace mucho…<\/p>\n

Por otro lado, aunque admitamos, condicionados por las observaciones, las burbujas, las murallas y los filamentos de galaxias, no debemos olvidar que el universo todav\u00eda es notablemente regular, comparado con lo que podr\u00eda ser. La densidad de las galaxias y la velocidad de expansi\u00f3n del universo son m\u00e1s bien similares en toda direcci\u00f3n. Y la intensidad de la radiaci\u00f3n c\u00f3smica de fondo que nos llega var\u00eda menos de una parte en diez mil a medida que nuestros radiotelescopios recorren la esfera celestial. Por supuesto que los cosm\u00f3logos deben explicar por qu\u00e9 las galaxias se acumulan como lo hacen, pero tambi\u00e9n deben explicar por qu\u00e9 el panorama global es tan uniforme.<\/p>\n

Finalmente, si nos ce\u00f1imos a lo que hemos descrito aqu\u00ed, entonces tenemos que concluir que el efecto gravitatorio por s\u00ed solo no es suficiente, ya que ser\u00eda muy lento. Otro factor debe de intervenir para acelerar el proceso. Pero, \u00bfcu\u00e1l puede ser?<\/p>\n

Texto extra\u00eddo de Astrocosmo<\/a><\/em><\/p>\n

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La historia de las galaxias ha sido una serie de preconcepciones que han ido cayendo una tras otra, y los m\u00e1s recientes trabajos sobre el tema sugieren que las ciencias que se articulan para su estudio pueden esperar todav\u00eda m\u00e1s. El origen y desarrollo de las galaxias es una cuesti\u00f3n bastante compleja que, a su […]<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_s2mail":"","footnotes":""},"categories":[14],"tags":[],"_links":{"self":[{"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3101"}],"collection":[{"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=3101"}],"version-history":[{"count":0,"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3101\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=3101"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=3101"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=3101"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}