Durante miles de años, la gente se ha estado preguntando por la franja lechosa que se extiende por todo el firmamento. En la era moderna Galileo Galilei descubrió que esta Vía Láctea está formada por innumerables estrellas. Sin embargo, No fue hasta el siglo XX que los astrónomos lograron descifrar su forma y su verdadera naturaleza.

"Mi tercera observación se relaciona con la naturaleza de la Vía Láctea (...) No importa a qué parte se apunte con el telescopio, uno encuentra una gran cantidad de estrellas, varios de los cuales son bastante grandes y muy llamativos; todavía, el número de estrellas pequeñas es absolutamente insondable ". Estas palabras fueron escritas en 1610 por un hombre que con su telescopio autoconstruido estudió tierras desconocidas que no eran de este mundo. Fue este trabajo lo que le valió un lugar en la historia:Galileo Galilei .

La tierra que describió está literalmente fuera de este mundo, y el documento lleva el título Sidereus Nuncius ("Mensajero estrellado"). En eso, el matemático y astrónomo italiano presenta sus observaciones de los satélites de Júpiter, la luna de la Tierra y también la Vía Láctea. Hasta entonces, su naturaleza había sido un misterio, y sobre todo había sido tema de mitología. El filósofo natural griego Demócrito ya había afirmado en el siglo V a. C. que la franja que brillaba difusamente en el cielo, conocida por los bosquimanos africanos! Kung como la "columna vertebral de la noche", consistía en innumerables estrellas débiles.

Piedra de afilar en el firmamento

Después del descubrimiento hecho por Galilei, sin embargo, pasarían casi 150 años antes de que esta estructura celeste volviera a ser objeto de estudio científico. Thomas Wright, del condado de Durham, creía que las estrellas estaban dispuestas en una región plana similar a una piedra de afilar, que se extendía por todo el cielo. Para él, la Vía Láctea no era otra cosa que la proyección de esta piedra de afilar. El filósofo alemán Immanuel Kant aprovechó esta teoría y estuvo muy cerca de descubrir la verdad.

En su Historia natural general y teoría de los cielos, publicado en 1755, explicó la Vía Láctea como una capa de estrellas extendida y muy diluida. El sol, la Tierra y todos los demás planetas eran parte de esta capa, pero no en su centro. Dependiendo de la línea de visión, a lo largo del plano de la capa o verticalmente fuera de ella, veríamos diferentes números de estrellas.

Pero, ¿cómo iban a averiguar los astrónomos si la vista aparente de la Vía Láctea en el cielo reflejaba su estructura espacial real? Las estadísticas estelares diseñadas a finales del siglo XVIII por Friedrich Wilhelm Herschel prometían una solución:Herschel registraba las coordenadas y el brillo de todas las estrellas que podía ver a través de su telescopio.

Sin embargo, la empresa fracasó:aparte de la falta de fiabilidad de estas mediciones, por ejemplo, aunque fue posible determinar el brillo aparente de las estrellas, era imposible determinar su luminosidad absoluta y, por lo tanto, su distancia; también había un problema fundamental:la Vía Láctea está llena de materia interestelar, nubes de gas y polvo que absorben la luz de las estrellas. Esto oscurece la vista de la región central y hace que sea imposible ver la estructura general. Por esta razón, las estadísticas estelares nunca pueden abarcar el sistema como un todo, pero solo la región alrededor del sol hasta un radio de aproximadamente 10, 000 años luz. El gran avance no se produjo hasta mediados del siglo XX, cuando los astrónomos aprendieron a mirar el cielo con otros ojos usando radiotelescopios.

Una mirada a través de cortinas de polvo

El hidrógeno es el elemento más común del universo. Como parte de la materia interestelar, el hidrógeno neutro (H1) llena el espacio entre las estrellas, y así también llena la Vía Láctea. Esto significa que la distribución de nubes de gas hidrógeno traza la forma de todo el sistema, similar a la forma en que los huesos dan forma al cuerpo humano.

Pero, ¿cómo se pueden hacer visibles estos "huesos" cósmicos? La respuesta la proporciona el nanouniverso:en el estado fundamental del hidrógeno, la dirección de giro del núcleo atómico y el electrón que orbita a su alrededor son antiparalelos. Si dos átomos de hidrógeno chocan, la dirección de giro del núcleo y el electrón pueden voltearse para terminar paralelos entre sí, y después de un cierto tiempo, vuelven a su estado antiparalelo básico.

Este proceso libera energía, que se irradia como una onda electromagnética. Esta línea se encuentra en el rango de radio del espectro electromagnético. A pesar de la densidad extremadamente baja de materia interestelar, los átomos chocan constantemente, haciendo que las áreas H 1 brillen a la luz de esta línea de hidrógeno.

Esta radiación penetra las cortinas de polvo casi sin obstrucciones y puede ser captada por radiotelescopios. Gracias a esta nueva ventana al universo, Los astrónomos han podido descubrir la estructura en espiral de la Vía Láctea. Sin embargo, en los 1970s, Los investigadores encontraron que el hidrógeno por sí solo no era suficiente como indicador de la morfología de la galaxia porque, por ejemplo, está menos concentrado en los brazos espirales de lo esperado. La búsqueda comenzó de nuevo.

Brazos en movimiento

El indicador más importante resultó ser nubes de moléculas interestelares; emiten radiación a la luz del monóxido de carbono (CO). Ahora se estaba haciendo posible gradualmente perfeccionar el retrato de la Vía Láctea. Respectivamente, la galaxia (de la palabra griega gala:leche) es una rueda doblada, 100, 000 años luz de diámetro y con un grosor de solo 5, 000 años luz. El cubo de la rueda con su agujero negro está rodeado por una protuberancia esférica de estrellas con una estructura incrustada en forma de cigarro, una especie de barra.

Alrededor de las 15, 000 años luz del centro, se extiende un anillo que también consta de nubes de polvo y gas, así como estrellas. La galaxia se caracteriza por varios brazos. La mayoría de ellos llevan los nombres de las constelaciones estelares en las que los observamos:los brazos de Sagitario y Perseo, los brazos Norma y Scutum-Crux, los brazos de 3 kiloparsec y el brazo de Cygnus.

Nuestro sistema solar está ubicado en el Brazo de Orión, 26, 000 años luz del centro y casi en el plano principal. El sistema, que contiene alrededor de 200 mil millones de soles, está rodeado por un halo esférico que contiene miles de cúmulos de estrellas globulares y una región esférica que consta de plasma de hidrógeno muy delgado. La galaxia entera gira, con objetos más cercanos al centro girando más rápido, y los más alejados del centro giran más lentamente. La curva de esta rotación diferencial muestra irregularidades que no pueden explicarse únicamente por la masa visible.

Aquí, es probable que intervenga la materia oscura invisible. Y los astrónomos se enfrentan a otro problema:a pesar de la rotación, los brazos espirales no se desenrollan, pero han mantenido su forma durante miles de millones de años. Una explicación son las ondas de choque que se propagan por todo el sistema y compactan la materia en los brazos espirales como un atasco en la autopista. Los investigadores todavía están desconcertados sobre las causas de estas ondas de densidad.