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Las galaxias son las joyas del universo, pero su origen sigue siendo uno de los grandes misterios de la astronomía. ¿Te has preguntado cómo evolucionaron las estrellas solitarias hasta formar estos vibrantes sistemas cósmicos? En este video, exploraremos la fascinante historia de la formación galáctica, desde los antiguos grupos estelares que han existido durante eones hasta las complejas interacciones que dan forma a las galaxias que conocemos hoy. Descubriremos cómo descubrimientos del siglo XX transformaron nuestra comprensión del universo, revelando la vasta diversidad de formas galácticas y los secretos que guardan en sus núcleos. Al examinar las colisiones entre galaxias y sus impactos en la creación de agujeros negros supermasivos, comprenderemos el papel crucial que juegan en la evolución galáctica. Pero, ¿qué futuro les espera a estas estructuras magníficas? Acompáñanos en este viaje a través del tiempo y el espacio, y despierta tu curiosidad sobre el destino de nuestra propia Vía Láctea. Te invitamos a quedarte hasta el final, porque cada pregunta nos acerca más a entender nuestra existencia en este vasto cosmos. ¡No olvides suscribirte para más exploraciones cósmicas!
**#Galaxias #Cosmos #Astronomía**
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00:00Al caer la noche, aparece una vista impresionante, una franja de polvo luminoso que se extiende
00:10a lo largo del lienzo oscuro del cielo. Hoy sabemos que se trata del sistema en el que
00:17vivimos, nuestro hogar, la Vía Láctea. Cuando miramos al cielo nocturno, sabemos que estamos
00:24dentro de un tipo de estructura. Si la observamos con un telescopio, vemos que esa banda difusa
00:30está formada por miles de estrellas. Atrapados por la inmensa fuerza de la gravedad, giramos
00:36a toda velocidad alrededor del imponente bulbo central de esta galaxia. Pero cómo se formó
00:42esta majestuosa estructura sigue siendo un misterio. La gran pregunta sobre las galaxias es cómo
00:49se forman. No está nada claro cuál es el mecanismo. Todavía estamos aprendiendo qué
00:56tipo de cosas contienen las galaxias. Las galaxias tienen una vida útil. Todo en el universo tiene
01:05un nacimiento y un final. La Vía Láctea es solo uno de los miles de millones que conforman
01:15la gran estructura del cosmos. Y cada una tiene su propia y extraña historia de origen, oculta
01:23por la distancia y el tiempo. Hay grandes incógnitas sobre el tamaño de las primeras galaxias y
01:29cómo se formaron. Este período es la última frontera de la cosmología.
01:36Qué fuerzas esculpieron nuestro hogar y sus innumerables compañeras a partir del antiguo
01:41vacío. Cómo han contribuido las violentas interacciones a crear la diversa extensión
01:47que ilumina hoy nuestra vista. Y a dónde nos llevará el viaje evolutivo.
01:53Cuando se comenzó a observar el cielo nocturno en detalle con telescopios, se descubrió que
01:57el universo era enorme y estaba lleno de galaxias. Cada una con cientos de miles de millones de
02:02estrellas. Esto ocurrió solo unos cientos de años después de que nos diéramos cuenta
02:07de que la Tierra no era el centro del universo. De repente, el universo se ha vuelto millones
02:11o miles de millones de veces más grande de lo que pensábamos.
02:14Misterios del universo. La formación de las galaxias.
02:37Nuestra visión de la Vía Láctea es una imagen arraigada en la experiencia humana desde los
02:42albores de los tiempos. En una noche muy oscura, vemos la Vía Láctea como una cinta
02:50de estrellas. Hay un polvo blanco tenue. Aunque es un espectáculo digno de contemplar,
03:00el punto de vista terrestre nos impide ver la verdadera majestuosidad de esta estructura
03:04cósmica. Tiene hermosos brazos espirales, uno de los cuales, el brazo de Orión, es el
03:15hogar del Sol o del sistema solar. Lo que vemos es una vista lateral desde el interior de un
03:22avión. Es como un molinete. Tiene cierto grosor y nos encontramos dentro de la parte más gruesa.
03:31Cuando vemos imágenes de la Vía Láctea, hay que tener en cuenta que no son selfies de la galaxia.
03:39Son ilustraciones científicas de cómo es la Vía Láctea. El disco de la Vía Láctea es en realidad
03:47bastante delgado. La Vía Láctea tiene unos 100.000 años luz de diámetro. El grosor del disco es de
03:55unos 1.000 años luz. Durante la mayor parte de la historia, esta brillante cinta no solo era una
04:02fuente de asombro, sino la totalidad del universo, un reino singular, una luz con actividad estelar.
04:09En el siglo XVIII comenzaron a surgir visiones de un diseño mucho más grandioso. Hace un par de
04:15siglos, los telescopios se habían desarrollado lo suficiente para que pudieran ver estrellas
04:21borrosas. Descubrieron que lo que se veía a través de los telescopios no eran solo estrellas
04:26y planetas, sino también nebulosas. Surgió la pregunta de si aquello era otro objeto como
04:31la Vía Láctea. Astrónomos como Thomas Wright y filósofos como Immanuel Kant propusieron que
04:39esas estrellas borrosas tal vez eran versiones muy lejanas de la Vía Láctea. Y Kant las llamó
04:47Universos Islas. En ese momento, era la última revelación cósmica que la humanidad luchaba
04:54por aceptar. Antes de Copérnico, la noción del universo era geocéntrica. La Tierra estaba
05:02en el centro del universo y todo se movía a su alrededor. Copérnico introdujo la idea de que los
05:09planetas orbitaban alrededor del Sol. El geocentrismo dio paso al heliocentrismo, pero luego llegó el
05:18galáctico centrismo. La dificultad para aceptar los universos islas probablemente provenga de ese
05:24mismo tipo de prejuicio observacional. Durante mucho tiempo, creímos que la Vía Láctea lo era
05:32todo. Era el universo mismo. ¿Era el cosmos un reino singular que lo abarcaba todo o contenía
05:40muchos distritos individuales, uno de los cuales habitábamos nosotros? La controversia no se apaciguaría
05:48hasta la década de 1920, cuando el astrónomo Edwin Hubble enfocó un objeto borroso en el cielo,
05:55conocido entonces como la nebulosa de Andrómeda. Y lo que encontró redefiniría todo lo que pensábamos
06:02que era nuestro universo. Se observaron estructuras como nebulosas, esas estrellas difusas que vio Ray,
06:11y Edwin Hubble se propuso estudiarlas. Una de ellas era la nebulosa Andrómeda. Tenía el mejor
06:18telescopio del mundo en aquella época y vio que era lo que hoy llamaríamos una galaxia.
06:24Hubble observaba lo que creía que era parte de la Vía Láctea, lo que él llamaba novas,
06:31que serían objetos que cambiaban de brillo con regularidad. Y pudo determinar que existía
06:37una relación entre el periodo durante el cual su brillo aumentaba y disminuía, y su brillo intrínseco
06:44o su brillo real. Hubble utilizó ciertas estrellas, conocidas como variables cefeidas. Estas estrellas
06:52pulsan debido a la expansión y contracción periódicas de sus capas externas. El cambio
06:58predecible en su tamaño las hace útiles como medidas cósmicas.
07:01A medida que pulsan, cambian el brillo. Cuanto más rápido, más tenues son. Por lo tanto,
07:09si ves una variable cefeida pulsando rápidamente, debe ser tenue. Y si la ves pulsando lentamente,
07:17debe ser brillante. Puedes comparar el brillo que ves con el brillo que esperas que tenga
07:23en función de su periodo de pulsación. Compara esas dos y sabrás a qué distancia debe estar
07:30la estrella variable cefeida. Hubble pudo determinar que estaban tan lejos que era imposible que
07:36estuvieran en la Vía Láctea. El día de Año Nuevo de 1925, Hubble anunció al mundo el descubrimiento
07:43de la galaxia independiente de Andrómeda. De repente, nuestra isla, que estaba sola, pasó
07:50a formar parte de una historia mucho más grande. Solo por saber que Andrómeda era otra
07:56galaxia, el diámetro del universo se multiplicó por diez, lo que significaba que su volumen
08:03se multiplicó por mil. Pero si dices, vale, todas esas otras nebulosas, más pequeñas y
08:08tenues que Andrómeda, también deben de ser galaxias. De repente, el universo se hace millones
08:13o miles de millones de veces más grande de lo que pensábamos. Los instrumentos modernos
08:17nos ayudan a distinguir entre lo que llamamos nebulosas, nubes luminosas de gas y polvo y
08:23las vastas galaxias que pueblan el universo. 65 años después del descubrimiento de Edwin
08:31Hubble, un potente telescopio espacial que lleva su nombre, proporcionaría imágenes de
08:37galaxias tan lejanas con un detalle sin precedentes. Y el telescopio espacial Hubble también ampliaría
08:44nuestro concepto del universo con imágenes reveladoras conocidas como imágenes de campo
08:50profundo. La idea de un campo profundo es que si eliges una zona vacía del universo y
08:56la observas durante el tiempo suficiente, verás cómo es una parte típica del universo.
09:01Los campos profundos del Hubble eran fotografías de muy larga exposición de una zona muy pequeña
09:06del cielo. Simplemente se quedaron mirando durante mucho, mucho tiempo. Recogieron más y más
09:12luz de esa zona del cielo. Todo el campo de visión estaba repleto de galaxias. Lo observaron durante
09:27diez días seguidos y en lugar de no ver nada se vio un increíble lienzo de miles de millones
09:33de galaxias, todas a diferentes distancias, de diferentes tipos y en diferentes etapas de evolución.
09:38A medida que se expandía el universo, también lo hacía su edad. Ahora entendemos que las manchas
09:46de luz en el borde de nuestro universo observable son indicios de lo que sucedió hace miles de
09:52millones de años. Hoy, las mejores observaciones calculan que hay hasta dos billones de galaxias
09:58en el universo observable. Sin embargo, incluso antes de estas instantáneas detalladas,
10:04astrónomos como Edwin Hubble reconocieron la notable diversidad de las estructuras galácticas
10:10y comenzaron a clasificar a nuestros vecinos en función de su forma general. Los astrónomos
10:16siguen utilizando la secuencia de Hubble para clasificar la mayoría de las galaxias en cuatro
10:21categorías principales. Elípticas, lenticulares, irregulares y las maravillosas espirales como
10:28la nuestra. Existe una gran variedad de estructuras. En las galaxias de disco, los movimientos de
10:35las estrellas tienden a ser ordenados. Pero hay galaxias elípticas e irregulares en las
10:40que las estrellas se mueven rápidamente, como abejas, en una colmena. Por lo general, una
10:45galaxia espiral es un lugar donde nacen nuevas estrellas. Las galaxias elípticas son mucho
10:51más antiguas. En las galaxias elípticas, todas las estrellas terminaron de formarse
10:57hace mucho tiempo. Todas las estrellas son viejas y no nacen otras.
11:01Independientemente de su estructura, las galaxias existen en todos los tamaños. Desde enanas
11:08que flotan a unos pocos miles de años luz de ancho, hasta gigantes que abarcan cientos
11:13de miles de años luz. Cada una puede albergar millones o incluso billones de estrellas unidas
11:19en órbitas por la fuerza de la gravedad. Pero a pesar de su inmensa escala, estos gigantes
11:24resplandecientes son meros bloques de construcción de una estructura cósmica aún mayor. Los
11:29grupos de galaxias son básicamente colecciones de galaxias en el espacio que están unidas
11:35gravitacionalmente. Las dos galaxias más destacadas del grupo local son nuestra Vía Láctea y la
11:42galaxia de Andrómeda, ambas grandes galaxias espirales. Hemos encontrado todas las grandes
11:49galaxias de nuestro grupo local, pero algunas son difíciles de ver.
11:55Uno de los principales problemas a los que nos enfrentamos es que el plano de la galaxia bloquea
12:02la visión del espacio fuera de la Vía Láctea, y solo vemos claramente la mitad del cielo,
12:08ya sea hacia arriba, fuera del disco de la galaxia o hacia abajo. Eso nos deja dos partes
12:15del cielo en las que podemos ver claramente la estructura. Hay direcciones en las que sabemos
12:20lo que hay y lo hemos cartografiado con mucha claridad, y hay otras direcciones en las que
12:25no está del todo claro qué hay exactamente. Nuestro grupo local alberga alrededor de 50
12:31galaxias y se extiende a lo largo de 10 millones de años luz. Y la gravedad, el arquitecto invisible
12:37de nuestro cosmos, no se detiene ahí. A escalas aún mayores, los grupos de galaxias se agrupan
12:43para formar magníficos cúmulos compuestos por miles de sistemas individuales. Si alejamos
12:50aún más la imagen, encontramos las estructuras más grandes que se conocen. Vibrantes paredes
12:56de supercúmulos que pueden dominar miles de millones de años luz de espacio. Estamos
13:02en un sistema solar alrededor de una estrella que forma parte de un conjunto de estrellas,
13:07que a su vez forma parte de una galaxia, que forma parte de un grupo local de galaxias,
13:12que forma parte de un cúmulo, y el cúmulo forma parte de un supercúmulo. Algunos han ampliado
13:17esta idea a lo que llamaríamos un multiverso, que sería un conjunto de diferentes tipos
13:22de universos que podrían tener diferentes leyes físicas.
13:31Hace 13.800 millones de años, nació el tejido de nuestra realidad. En una fracción
13:38de segundo, se sembraron las semillas de todo lo que acabaría existiendo.
13:42La historia del universo es sencilla. Se produce el Big Bang, se crea toda la materia, todo
13:50está caliente y es plasma ionizado. Luego se enfría. El universo se vuelve neutro. A
13:57continuación, hay un periodo en el que no ocurre nada. Un periodo bastante desprovisto
14:02de luz óptica que se denomina edad oscura. El universo se expandía en la oscuridad. El gas
14:08se agrupó en grandes masas y muy lentamente, bajo la fuerza de la gravedad, estas nubes
14:13comenzaron a colapsar. Esta es la escena a la que nos enfrentamos cuando las primeras
14:18galaxias comenzaron a tomar forma. En algún momento entre 100 y 400 millones de años después
14:24del Big Bang, la gravedad reunió inmensas nubes de hidrógeno y helio. Fue el comienzo
14:31del amanecer cósmico. El amanecer cósmico es la formación de estos primeros objetos
14:36luminosos en el universo. De modo que el gas hidrógeno neutro, que simplemente flotaba
14:42sin hacer nada, se unió bajo la gravedad lo suficiente como para formar estructuras y
14:47objetos. Las estrellas de población 3 son tipos hipotéticos de estrellas que creemos
14:54que podrían haber existido en el universo primitivo, cuando se formaron las primeras.
15:00Estarían compuestas únicamente de hidrógeno y helio. Estas primeras estrellas, las de población
15:073, convertirían el hidrógeno en helio. Y luego ese helio podría fusionarse aún más
15:14en cosas como el carbono. Con el tiempo, estas nubes primitivas de gas formaron lo que podríamos
15:21llamar protogalaxias. Una protogalaxia consistiría en una colección de cúmulos de gas, unas regiones
15:30de formación estelar que finalmente crearían estrellas que se unirían en una estructura
15:35que llamaríamos galaxia. Lo que define una galaxia en esta etapa temprana de la creación
15:42se convierte en una pregunta cósmica del tipo... ¿Qué fue primero, la protogalaxia o la
15:49estrella? Los modelos actuales sugieren que cuando el gas se enfrió hasta convertirse
15:54en los objetos más pequeños, lo hizo de forma muy suave y probablemente formó objetos
16:00individuales. Si eso es cierto, las estrellas de población 3 fueron las primeras. Pero no
16:07estamos completamente seguros de que fuera lo que ocurrió. Es posible que desde el principio
16:12se formara una especie de protogalaxia con múltiples estrellas en su interior.
16:16La receta exacta para transformar estas semillas cósmicas en las majestuosas galaxias que observamos
16:23hoy en día sigue siendo un enigma que ha desconcertado a los astrónomos durante décadas,
16:30ya que las observaciones directas siguen siendo inaccesibles, encerradas en la oscura cápsula
16:35del universo primitivo. En ese momento no hay nada que emita luz, pero se están desarrollando
16:43herramientas que pueden ayudar en este sentido. Por ejemplo, las observaciones de ondas gravitacionales,
16:50ya que la gravedad siempre está en funcionamiento. Si durante esa edad oscura se producen colisiones,
16:56tal vez de agujeros negros, o si se forman y colisionan cúmulos de gas, emitirán ondas gravitacionales,
17:01y en el futuro podrían desarrollarse instrumentos lo suficientemente sensibles como para ofrecernos
17:07una imagen de lo que ocurría en esa era.
17:11En 1962, un equipo de teóricos propuso una solución prometedora conocida como colapso monolítico
17:19o modelo descendente. Sugirieron que todas las galaxias que nos rodean se fragmentaron
17:25simultáneamente a partir de una colosal nube de polvo en el universo primigenio.
17:31En la década de 1960 se consideró un modelo propuesto por Egan, Lindenbel y Sandage, que
17:37sugería que se habría formado una única nube de gas.
17:41Según el modelo descendente, la idea es que las estructuras más grandes del universo se
17:46formaron primero a partir del colapso de enormes bolsas de este gas primigenio.
17:53Empezaron a fragmentarse y surgieron las estructuras de menor escala que vemos en el universo.
17:59Pero no funciona, porque no reproduce la estructura a gran escala real del universo que vemos a
18:06nuestro alrededor.
18:08Aunque en su día fue una teoría dominante, el modelo de colapso monolítico perdió apoyo
18:13a medida que los avances astronómicos revelaron una imagen más matizada. A partir de ahí
18:19surgió el contrapunto, el conocido como modelo ascendente.
18:23Con el método ascendente, primero se formarían estructuras más pequeñas.
18:30O en términos científicos, el modelo de agrupamiento jerárquico. En lugar de ser el producto de
18:37una descomposición, esta idea sugiere que las galaxias se construyen mediante la consolidación.
18:42¿Se formó una galaxia, tal vez de manera ascendente, a partir de pequeños agujeros
18:49negros que se fusionaron en otros más grandes y se convirtieron en un agujero negro supermasivo
18:54en el núcleo? O, ¿es posible que las colisiones de galaxias en el universo primitivo comprimieran
19:00suficiente masa como para provocar la formación de un agujero negro supermasivo? ¿Qué papel
19:05desempeñó la materia oscura? Todas esas son preguntas sin respuesta en este momento de la
19:10historia. El método ascendente ganó popularidad en la década de 1970, cuando la astrónoma
19:17Vera Rubin hizo una observación revolucionaria mientras estudiaba el movimiento dentro de
19:22las galaxias espirales. La presencia de una masa invisible, también conocida como materia
19:28oscura. Ahora sabemos que esta sustancia esquiva constituye un asombroso 85% de la masa total
19:35del universo y que desempeña un papel fundamental en la formación del cosmos.
19:43El método ascendente explica por qué todas las galaxias que observamos están compuestas
19:49en un 90% o más por materia oscura, en lugar de materia atómica ordinaria. Ahora podemos
19:57preguntarnos cómo se agrupa la materia oscura y cómo evoluciona. La teoría predice cómo
20:02debería distribuirse la materia oscura en el universo primitivo y afirma que la distribución
20:08debería variar más en escalas pequeñas. Eso significaría que habría regiones en el
20:13universo primitivo con densidades de materia oscura mucho más altas, lo suficiente como
20:18para detener la expansión de Hubble y provocar que esa región volviera a colapsar y formara
20:23una estructura ligada. Esas estructuras se denominan halos de materia oscura.
20:29Los halos de materia oscura son vastas regiones que, al igual que los halos luminosos sobre las
20:34cabezas de los santos, rodean las galaxias y los cúmulos de galaxias del cosmos. Los halos
20:42de materia oscura proporcionan los pozos gravitacionales en los que cae la materia
20:46ordinaria, formando las estructuras brillantes que vemos. Así que se formarían muchas regiones
20:55pequeñas que ya tendrían esos grumos en su interior. Lo primero que ocurriría es que esos
21:00pequeños grumos se fusionarían, y a continuación esos grumos de tamaño medio se fusionarían
21:05y finalmente los grandes se fusionarían para formar la estructura final. Basándose en la
21:11influencia de la materia oscura, la teoría ascendente de la formación de galaxias también
21:16abarca un elemento violento pero crítico que ocurre en todo el universo, las colisiones
21:22galácticas. Si imaginamos galaxias moviéndose unas alrededor de otras en el universo, sería
21:29poco probable que colisionaran. Cuando nos dimos cuenta de que había un halo de materia
21:34oscura mucho más grande y extenso alrededor de cada galaxia, éstas se convirtieron en objetivos
21:39mucho más grandes. Poco a poco creció el interés por la idea de las fusiones galácticas
21:44y al observarlas más de cerca empezamos a ver cada vez más pruebas. Una colisión galáctica
21:50tiene que ver con la gravedad. Se parte de dos galaxias que pueden estar bastante lejos
21:54una de otra, a millones de años luz de distancia, pero su destino está sellado. Es un proceso
21:59que puede llevar miles de millones de años, pero a menudo las dos galaxias se fusionan
22:03para convertirse en una nueva galaxia grande. Dos galaxias, que antes eran compañeras pacíficas,
22:12se ven atraídas por una atracción fatal. Sus cuerpos, repletos de materia, se estiran
22:18violentamente antes de colisionar en un choque titánico que envía ondas de choque rugiendo
22:23por el espacio. Dos galaxias podrían colisionar a 500.000 kilómetros por hora, pero estas
22:30galaxias son grandes, tienen cientos de miles de años luz de diámetro. E incluso viajando
22:35a estas velocidades, la colisión puede tardar cientos de millones, incluso miles de millones
22:40de años en completarse. Hasta un 25% de las galaxias que podemos observar están actualmente
22:47inmersas en estas peleas a cámara lenta. Las fusiones entre galaxias pueden ser muy
22:53importantes. Cambian significativamente la forma y la estructura de una galaxia. Contribuyen
23:00de manera significativa a su masa. Hacen que las galaxias, por así decirlo, sean más pesadas.
23:05Algunas serán absorbidas por otras más fuertes, mientras que otras, como nuestra Vía Láctea,
23:12podrán alimentarse de una nueva infusión de combustible. Por lo general, la galaxia
23:18pequeña queda destruida. La destruye la fuerza de marea del sistema más grande. El gas de
23:25esa galaxia es expulsado o calentado. La formación de estrellas se detiene. En ese sentido, la galaxia
23:32más grande simplemente se come a la más pequeña y absorbe su masa. Ese proceso se ha descrito
23:37como canibalismo galáctico. Me gusta pensar en ello como una elaborada comida de varios
23:43platos. La galaxia más pequeña orbita alrededor de la más grande y cada vez que pasa, la galaxia
23:49más grande le arranca un trozo hasta que la órbita de la galaxia más pequeña se desintegra
23:54y se rompe, pasando a formar parte de la galaxia más grande. Y no hace falta ir muy lejos para
24:00presenciar estos actos de rescate galáctico. Se cree que la Vía Láctea está en proceso
24:06de canibalizar dos enanas cercanas, la pequeña y la gran nube de Magallanes.
24:14La gran y la pequeña nube de Magallanes son dos galaxias que se pueden ver a simple vista
24:19desde el hemisferio sur. Se denominan galaxias satélites de la Vía Láctea. Son lo que llamaríamos
24:26galaxias enanas. Contienen aproximadamente una décima parte del número de estrellas
24:31de la Vía Láctea. Si estás en el hemisferio sur en una noche muy oscura, puedes verlas
24:36sin instrumentos. Yo he tenido ese privilegio. Es fantástico. Con el tiempo, la Vía Láctea
24:43consumirá la mayor parte de sus satélites magallánicos, absorbiendo sus reservas gaseosas
24:48y su identidad. Es solo una comida en una larga línea de fusiones cataclísmicas que
24:57han ayudado a forjar los brazos estables que vemos hoy.
25:00La Vía Láctea consiste en un núcleo de estrellas concentradas en el centro que se difumina
25:10a medida que nos alejamos del núcleo. Las estrellas giran alrededor del núcleo y podemos
25:18demostrarlo así. Aquí tengo agua y voy a verter un poco de leche para que se vuelva
25:26opaca. Voy a removerla. El agua representa la materia de las galaxias
25:36en movimiento. Al echar un poco de colorante alimentario, el movimiento giratorio en los
25:44bordes se estiran las cosas. Más cerca se forma un tipo diferente de espiral. El colorante
25:51de los bordes tarda más en dar la vuelta, mientras que más cerca del centro, las estrellas no
25:57tienen que recorrer tanta distancia, por lo que el colorante está más concentrado, de
26:03forma análoga a la concentración de estrellas que vemos en el núcleo de una galaxia espiral.
26:08Podemos ver cómo una galaxia espiral afecta al movimiento de las estrellas utilizando confeti.
26:16Removeré el agua. Pondré una estrella cerca del borde y otra cerca del centro. La que está
26:25cerca del centro da muchas vueltas en el tiempo que tarda la que está más lejos en dar una vuelta.
26:33Este efecto diferencial en el movimiento provoca el patrón de molinete que vemos en muchas galaxias
26:40espirales. Las estrellas cercanas al núcleo se mueven muchas veces en comparación con las
26:47estrellas del borde y, como consecuencia, vemos un patrón espiral. Una banda de estrellas que se
26:56extiende por el cielo nocturno fue el primer indicio de que nuestro hogar se encuentra dentro
27:01de una espiral. Desde entonces, siglos de observaciones han perfeccionado nuestra visión,
27:07permitiéndonos trazar nuestra posición y cartografiar la galaxia en su conjunto. Pero
27:12la Vía Láctea sigue siendo un enigma con características estructurales misteriosas que pueden contener los
27:18secretos de nuestro pasado. Si la miramos de lado, tiene una parte de disco delgado, que se parecería
27:27más a los radios de un molinete. Pero también una parte de disco más grande y grueso que la rodea,
27:36casi como un frisbee. El disco delgado contiene más materia luminosa, mientras que el disco grueso
27:47tiene otras estrellas y materia que están más dispersas. Este disco grueso que sobresale del plano
27:56galáctico abarca la Vía Láctea y sugiere un pasado tumultuoso. ¿Podría ser la herida perdurable de una
28:04gran fusión que remodeló nuestra galaxia hace eones? Pero ¿cómo y cuándo ocurrió tal colisión? Siguió
28:12siendo objeto de especulación durante mucho tiempo. Hasta que una iniciativa reciente dio
28:18un gran salto en el campo de la astrometría. La astrometría es una rama de la astronomía
28:25que se centra en determinar los movimientos y posiciones precisos de los objetos celestes
28:32como las estrellas. En 2013, la Agencia Espacial Europea lanzó Gaia, una misión astronómica
28:41para crear el mapa 3D más grande y detallado de la Vía Láctea hasta la fecha. A través
28:47de un estudio de más de una década del 1% de las estrellas de la galaxia, rastrea las
28:54pruebas esparcidas por el cielo para trazar la historia de nuestro hogar cósmico.
28:57Con la astrometría se obtienen las posiciones y hay otra información necesaria, las velocidades.
29:07Si no solo se sabe dónde están las estrellas, sino también a qué velocidad se mueven, se
29:13puede tener una idea de su historia, ya que se mueven de acuerdo con las leyes de la gravedad
29:18que conocemos bastante bien. Con la astrometría podemos determinar si hay estrellas o grupos
29:25de estrellas que se mueven en una dirección diferente, tal vez en la dirección opuesta
29:31o en una dirección perpendicular. Estas estrellas o estos grupos de estrellas provienen de otra
29:38fuente diferente a las estrellas que se encuentran en la estructura en forma de molinete.
29:43Astrónomos de los Países Bajos analizaron las posiciones y velocidades de 7 millones
29:50de estrellas. Notaron algo extraño. 30.000 estrellas viajaban en un patrón alargado en
29:57dirección opuesta a sus vecinas celestes. Esta colosal fusión fue probablemente la última
30:04gran fiesta de la Vía Láctea y se considera el origen mismo de la galaxia que vemos hoy en
30:09día. Otros datos de la misión Gaia han revelado desde entonces al menos otros seis eventos
30:15de fusión notables en nuestro árbol genealógico galáctico. La misión Gaia promete aportar
30:22conocimientos que pueden ayudarnos a completar este rompecabezas ancestral. Los enigmas evolutivos
30:29aún se ciernen sobre el núcleo de la Vía Láctea. El disco grueso de la Vía Láctea es un lugar
30:34tranquilo, donde unas pocas estrellas antiguas dispersas consumen tranquilamente su suministro
30:40de combustible. Pero si nos adentramos en el corazón galáctico, encontraremos una región
30:47que palpita con energía. En el centro de nuestra galaxia se encuentra un gigantesco agujero
30:55negro. Está en la constelación de Sagitario. Lo llamamos Sagitario A estrella. Y fue descubierto
31:06tras una serie de observaciones muy cuidadosas y difíciles del núcleo de la galaxia. Son
31:14cuatro millones de masas solares comprimidas en una región que no es más grande que el
31:19radio de Júpiter en comparación con el Sol. Aquí reina un agujero negro supermasivo.
31:27Su gravedad extrema distorsiona el propio espacio-tiempo. Sin embargo, nadie sabe cómo
31:33se formó. Es un precursor fundamental de su anfitrión o se forjó de alguna manera en
31:39el ardiente proceso de crecimiento galáctico. Una de las preguntas pendientes sobre nuestra
31:45galaxia es si el agujero negro supermasivo del centro de esta galaxia y potencialmente
31:51de otras galaxias se forma primero y luego se forman las galaxias a su alrededor o si
31:56estos agujeros negros supermasivos se forman dentro de las galaxias. Los científicos consideran
32:02que estos gigantes se encuentran en el centro de casi todas las galaxias del universo y algunos
32:08pueden rastrear sus orígenes hasta menos de 500 millones de años después del Big Bang.
32:12Sin embargo, aunque para nosotros son una eternidad, son solo un instante en los marcos
32:18temporales cósmicos, ni mucho menos el tiempo suficiente para que se forme un agujero negro
32:23típico y crezca hasta alcanzar los tamaños que observamos.
32:27El origen de los agujeros negros supermasivos es un misterio. Un agujero negro de masa estelar
32:33se forma a partir del colapso de una estrella masiva en una explosión de supernova. Pero el
32:39agujero negro en sí tendrá aproximadamente la masa de una estrella. Los agujeros negros
32:44supermasivos tienen entre millones y cientos de millones de veces la masa del Sol, por lo
32:50que son una categoría completamente diferente. Según una teoría, en los inicios de la historia
32:55del universo se produjo el colapso de enormes nubes de gas. Es posible que estos objetos crezcan
33:02con el tiempo mediante fusiones, pero aún no disponemos de un modelo completo que explique
33:08de dónde provienen.
33:10Los agujeros negros supermasivos pueden ser glotones galácticos capaces de devorar enormes
33:15cantidades de materia de su anfitrión. Pero, si no podemos ver estos núcleos hambrientos,
33:22¿cómo sabemos que existen?
33:23Una de las primeras identificaciones ópticas fue realizada por Alan Sandage, quien descubrió
33:30la fuente conocida por su número de catálogo de radio 3C-273.
33:37A principios de la década de 1960, Sandage se topó con una rareza cósmica en la constelación
33:43de Virgo, un objeto que no parecía más que una tenue estrella azul a través de los telescopios
33:48ópticos, pero que brillaba con una intensidad inusual en las longitudes de onda de radio.
33:53Es algo que ahora llamamos Quasar. Se le ha dado el nombre de 3C-273, que es básicamente
34:00su número de teléfono en los catálogos astronómicos. Era el objeto más brillante
34:06jamás visto en el cielo, dada su distancia. Se encuentra a unos 2.000 millones de años
34:14luz de nuestra ubicación. Se determinó que la energía emitida por ese objeto era 4 billones
34:22de veces superior a la energía del Sol. A medida que más científicos dirigieron sus
34:27lentes hacia este misterioso faro, se demostró que no se trataba de una estrella, sino de
34:33una galaxia increíblemente lejana, a más de 2.000 millones de años luz de distancia.
34:39Sin embargo, desafiaba toda explicación. ¿Cómo podía una galaxia ser capaz de generar
34:43tal intensidad? No sabemos si se trata de un ejemplo de núcleo galáctico activo. El
34:49núcleo, el corazón mismo de una galaxia, puede producir a veces emisiones muy brillantes
34:54en el espectro óptico, en el de radio, en los rayos X y en todas las longitudes de onda.
35:00Esta emisión proviene de la región que rodea a los agujeros negros supermasivos. Estos agujeros
35:05negros tienen una masa que oscila entre un millón y billones de veces la masa del Sol.
35:093C273 se conoce ahora como el arquetipo de toda una población de objetos llamados objetos
35:16radioastronómicos cuasi-estelares o cuásares. Ese nombre significa que a primera vista parece
35:22una estrella. Es cuasi-estelar. Si lo miramos un poco más de cerca, vemos que produce ondas
35:27de radio muy potentes. El descubrimiento del primer cuásar dio pistas de que tal vez existían
35:35agujeros negros muy masivos en el universo. Se emite tanta energía que tiene que haber
35:42un mecanismo que la provoque. Un agujero negro muy grande podría estar absorbiendo materia
35:49de las estrellas cercanas que lo rodean. Hay una pequeña acumulación cerca del agujero
35:55negro, lo que hace que la masa gire a su alrededor en lo que los astrónomos llaman un disco de
36:01acreción. Los agujeros negros y las galaxias en las que residen tienen una relación bastante
36:10extraña, casi simbiótica. Las estrellas y la materia de la galaxia colisionan y alimentan
36:18al agujero negro. Se produce una colisión entre la materia que cae, lo que da lugar a
36:24corrientes de chorros o energía que pueden expulsar gas. Y ese gas puede dar lugar a
36:30nuevas regiones de formación estelar que, con el tiempo, forman estrellas que algún
36:35día podrían alimentar aún más al agujero negro. Por supuesto, este proceso no puede
36:40continuar indefinidamente. Con el tiempo, el agujero negro consumirá toda la galaxia.
36:46Si se mira a través del ojo de la cerradura cósmica de las galaxias activas, se pueden ver
36:51los agujeros negros en su forma más primitiva. Estos núcleos voraces prosperan incluso en
36:57el universo incipiente, una época mucho más explosiva en la que el gas, en su abundancia,
37:03alimentaba tanto el nacimiento como la destrucción de los sistemas galácticos. Actualmente el
37:08núcleo de la Vía Láctea no está activo. Tenemos un agujero negro en el centro de la
37:14Vía Láctea y tiene un poco de acreción, un poco de emisión asociada, pero no es particularmente
37:21activo. Por otro lado, vemos pruebas de grandes burbujas de emisión de rayos gamma por encima
37:27y por debajo del plano de la galaxia. A partir de las observaciones, tal vez hayamos superado
37:34el pico de galaxias activas en términos de épocas en el universo, ya que muchas de las
37:39más cercanas están inactivas. Son agujeros negros supermasivos que no se alimentan activamente,
37:45que no emiten mucha radiación. Las galaxias más lejanas, en épocas más tempranas del
37:52universo, tienden a tener más actividad. Esto significa que los agujeros negros supermasivos
37:58debían de existir en aquella época, cuando la actividad de las galaxias parece haber alcanzado
38:04su punto álgido en los inicios del universo. Estas reliquias antiguas revelan un periodo
38:13más caótico en la evolución de las galaxias y, en teoría, nuestro cosmos primitivo debería
38:18haber estado predominantemente iluminado por su luz. Sin embargo, el telescopio James
38:24Webb utiliza detectores de infrarrojos para sondear zonas del cielo en las que aparentemente
38:29no hay brillo. Y lo que ha encontrado tiene el potencial de reescribir la cosmología tal
38:35y como la conocemos.
38:36Nuestra visión del universo primitivo se ha visto revolucionada por el lanzamiento del
38:42telescopio espacial James Webb. En primer lugar, tiene la ventaja de funcionar en el espacio
38:47y, en segundo lugar, ve las cosas en infrarrojo.
38:51La forma en que sabemos cuándo ocurrió algo en el universo se debe al desplazamiento al rojo.
38:58Dado que el universo se está expandiendo, cuanto más lejos está algo, si se está moviendo,
39:04más rojo se vuelve. Y esto es lo que se conoce como corrimiento al rojo cosmológico. En el
39:09caso de las galaxias muy lejanas, puede tomar su espectro y desplazar las partes más relevantes
39:15hacia longitudes de onda más rojas y hacia lo que llamamos infrarrojo. En el infrarrojo
39:20podemos observar algunos de estos sistemas muy primitivos situados muy, muy lejos.
39:26Había algunas galaxias muy masivas de alto corrimiento al rojo, con masas que en realidad
39:31eran demasiado altas para corresponder a cualquier tipo de modelo que tuviéramos para la velocidad
39:36a la que se formaban las galaxias. Y cabría esperar que estas galaxias fueran mucho más
39:40pequeñas que las galaxias actuales, porque aún no han tenido tiempo de colisionar con otras galaxias
39:46y formarse. Pero encontramos galaxias bastante grandes en estos primeros tiempos. Si nuestra
39:51comprensión de cómo se forman las galaxias es correcta, este proceso de formación debió de
39:56ocurrir muy rápido. Lo único que no podemos explicar es cómo se forman bolas densas de
40:01gas tan grandes tan rápidamente. Hay que recordar que tratamos de explicar un momento de la historia
40:06del universo con el que no tenemos ningún paralelismo ni familiaridad actualmente, y planteamos conjeturas
40:11sobre cómo debió de ser.
40:14Las galaxias, como todas las cosas de nuestro cosmos, algún día desaparecerán. Si una fusión
40:20destructiva no las devora por completo, acabarán sucumbiendo a una lenta asfixia, y su capacidad
40:26para formar nueva vida estelar se extinguirá repentinamente.
40:30El proceso de extinción de las galaxias es aquel en el que una galaxia pasa a un punto de su vida
40:37en el que deja de formar nuevas estrellas.
40:40Hay una serie de misterios a la hora de comprender qué es lo que apaga las galaxias. En general,
40:45las galaxias parecen estar formando estrellas o estar apagadas. No hay mucha transición entre
40:51esos dos estados. Creo que el principal misterio es realmente por qué se produce esa transición
40:56tan abrupta. No está claro por qué el proceso parece ser como un interruptor que enciende
41:02o apaga las cosas. Se podría pensar que habría una continuidad de diferentes estados, pero
41:08no es lo que vemos. Vemos que la formación estelar continúa con toda su fuerza durante
41:13un periodo de tiempo, y luego se apaga, y el cambio debe ser relativamente rápido,
41:19dado el escaso número de objetos que se encuentran en esa etapa intermedia.
41:24¿Dónde nos encontramos en esta línea temporal cósmica? La Vía Láctea, que en su día fue
41:30una animada fábrica de estrellas, ha entrado en una fase precaria. Aunque todavía no es
41:36una brasa apagada, su tasa de nacimiento estelar ha disminuido drásticamente, lo que la
41:42sitúa en el Valle Verde, en algún lugar entre la juventud y el olvido. Las previsiones
41:47astronómicas predicen que la formación de estrellas en nuestra galaxia cesará por
41:52completo en los próximos 5.000 millones de años, lo que marcará su lento e inexorable
41:57desvanecimiento en el oscuro abismo. Pero antes de que eso ocurra, este depredador,
42:02que en su día fue poderoso, está condenado a caer presa de otro. La galaxia de Andrómeda,
42:08también conocida como M31, se encuentra a unos dos millones y medio de años luz de
42:15la Vía Láctea. En un futuro lejano, se prevé que la Vía Láctea y Andrómeda acabarán
42:21colisionando. Antes de que Edwin Hubble publicara su revolucionario trabajo sobre los universos
42:28insulares, Andrómeda había sido durante mucho tiempo un punto de interés en el cielo
42:33nocturno. La catalogó por primera vez el astrónomo persa Abd al-Rahman al-Sufi en
42:40el siglo X después de Cristo. Y desde entonces, generaciones de astrónomos han dirigido sus
42:45instrumentos hacia este curioso remolino de nubes y polvo. Mil años más tarde, en 1912,
42:53el astrónomo estadounidense Besto Slaifa comenzó a enfocar su espectrómetro hacia este magnífico
42:59sistema en exposiciones largas y abiertas. Utilizando el efecto Doppler, sus lecturas
43:06revelaron algo que ninguna observación había hecho antes, la velocidad a la que se movía
43:10una nebulosa espiral. Slaifa hizo dos descubrimientos importantes con sus cálculos del desplazamiento
43:17Doppler. Primero, mostró que estos objetos, estas galaxias, estaban fuera de nuestra propia
43:23galaxia y a gran distancia. Segundo, que existían patrones que no se movían aleatoriamente,
43:30sino que había una estructura general a gran escala en el movimiento de los objetos del
43:34universo. Las velocidades que midió Slaifa eran todas diferentes, pero rondaban los cientos
43:40de kilómetros por segundo, increíblemente rápido. Conocíamos los desplazamientos Doppler
43:44y sabíamos que los objetos se movían, pero la mayoría se mueven lentamente según los estándares
43:49astronómicos, solo unos pocos kilómetros por segundo. Para sorpresa de Slaifa, parecía
43:55que Andrómeda no seguía el movimiento de alejamiento que exhibían la mayoría, sino
43:59que esta gigantesca estructura se precipitaba hacia la Tierra como una bola cósmica, a una
44:05velocidad de 300 kilómetros por segundo. Y a medida que nuestro universo isla ha ido cobrando
44:13protagonismo durante el último siglo, ha surgido una verdad alarmante. La superficie de la Vía
44:19Láctea está en rumbo de colisión con su gigantesco vecino. El hecho de que se esté
44:24moviendo hacia nosotros a una velocidad bastante alta y de que ya esté bastante cerca, nos lleva
44:30a la conclusión inevitable de que vamos a chocar con ella. Nuestra galaxia colisionará con
44:36una de sus vecinas más cercanas, la galaxia de Andrómeda. Según las predicciones, esto
44:42ocurrirá en los próximos 4.000 o 5.000 millones de años. En lugar de estar a punto de extinguirse,
44:48esta podría ser una interacción que revitalice ambas galaxias, ya que hay una gran cantidad
44:53de material colisionando a muy alta velocidad. Podría desencadenar una explosión de formación
45:01estelar. En esta colisión no está muy claro dónde acabaría el Sol. Podría salir expulsado
45:10de la galaxia por completo o podría ser lanzado a su corazón. Podría acabar en parte de la
45:16estructura que originalmente había estado en Andrómeda. Este encuentro, al involucrar
45:22a dos objetos de masas muy similares, sería caótico y disruptivo durante varios periodos
45:28de tiempo, es decir, muchos miles de millones de años. No sospechábamos que la primera galaxia
45:35catalogada por la humanidad sería el presagio de la desaparición de la Vía Láctea. Andrómeda
45:42engullerá nuestra galaxia natal y ambas se fusionarán para dar lugar a una gigantesca
45:47galaxia elíptica. Este cadáver sin gas acabará desvaneciéndose en el éter y nuestras estrellas,
45:55antes vibrantes, se irán apagando una a una hasta que sólo quede un frío monumento
46:00a la deriva en la oscura extensión.
46:02Uno de los hechos más sorprendentes del universo es que no ha existido desde siempre, tuvo un
46:07comienzo. Y eso significa que no siempre hubo galaxias, tuvieron que formarse. Existe
46:13el concepto de galaxias jóvenes, galaxias maduras y galaxias viejas. También habrá galaxias
46:18muertas en las que todas las estrellas se habrán apagado.
46:21Nuestra galaxia está bastante bien en este momento, pero es sólo una parte de la historia.
46:30Sabemos que hace mucho tiempo tenía un aspecto muy diferente, estaba compuesta por diferentes
46:34tipos de estrellas y tenía un tamaño distinto. Y sabemos que en el futuro será más grande
46:39y volverá a tener diferentes tipos de estrellas.
46:41Es difícil saber qué pensar del hecho de que haya una estructura en el universo que
46:47sea mucho más grande que nosotros. Sin duda, se pueden adoptar diferentes actitudes al
46:52respecto. Hay personas que se sienten humilladas, personas que se sienten agraviadas, a quienes
46:58les gustaría que la experiencia humana lo dominara todo y no les gusta la idea de estas
47:02enormes estructuras. Para mí es agradable y reconfortante pensar que hay cosas más grandes
47:07y más pequeñas en el universo y que nosotros estamos cómodamente situados en medio de todo
47:12ello.
47:16El universo se extiende ante nosotros, un reino en constante cambio esculpido por el incesante
47:22paso del tiempo. Dentro de miles de millones de años será un lugar muy diferente. Y aunque
47:29sin duda podemos especular sobre el futuro y teorizar sobre nuestro destino, quizá las mayores
47:35revelaciones sigan enterradas en nuestro pasado.
47:41Nuestra herramienta más poderosa para observar ese pasado ocupa actualmente una posición
47:47estable en el punto medio gravitacional entre la Tierra y el Sol, el telescopio James Webb.
47:55Los avances cosmológicos nos permiten descifrar esta historia cósmica como nunca antes, indagando
48:02más allá de los límites de la galaxia para sacar a la luz los secretos ocultos de nuestra
48:07historia de miles de millones de años.
48:13El telescopio espacial James Webb es el observatorio más actual y avanzado que se ha lanzado al espacio.
48:23Uno de sus principales objetivos es hacernos una idea más clara de cómo eran las galaxias
48:30en los inicios del universo y observar aún más profundamente el amanecer cósmico.
48:36Estos nuevos y profundos estudios con el telescopio espacial James Webb son como la exposición a
48:42largo plazo definitiva. Si se abre el objetivo de la cámara durante días y días, se ven objetos
48:48increíblemente tenues. Lo que hacemos es exponer la cámara durante más tiempo que nunca. Lo
48:55estamos haciendo en zonas del cielo más grandes que nunca. Así, obtenemos información increíblemente
49:02precisa sobre cada una de las manchas tenues que vemos en estas exposiciones profundas, observando
49:08algunas de las galaxias más antiguas y lejanas del universo.
49:11No podemos retroceder en el tiempo y ver qué hacía la Vía Láctea hace mil millones, cinco
49:17mil millones o diez mil millones de años. Aunque observamos diferentes galaxias lejanas
49:22cuando miramos los datos del telescopio espacial James Webb, en otro sentido, contemplamos nuestro
49:28propio pasado y comprendemos cómo se formaron galaxias como la Vía Láctea.
49:32Desde su lanzamiento en 2021, el telescopio James Webb ha comenzado a revelar una historia
49:39sorprendente que desafía casi todo lo que entendemos sobre cómo podrían evolucionar
49:44con el tiempo galaxias como la nuestra.
49:48Uno de los hallazgos más emocionantes del telescopio James Webb es que las galaxias son mucho más antiguas
49:56de lo que pensábamos. El telescopio ha demostrado que hay galaxias que se formaron sólo unos
50:04240 millones de años después del Big Bang. Supone un desafío para los modelos de formación
50:11de estructuras, lo que parecería indicar, especialmente en el caso de la formación jerárquica, que se
50:18necesitaría más tiempo para construir galaxias de tal tamaño y complejidad. Una de las cosas
50:23más emocionantes como astrónomo de galaxias es que lo que estamos descubriendo nos dice
50:31que aún no lo tenemos todo claro. Me encanta que encontremos sistemas que no tienen sentido,
50:40porque nos señalan el verdadero modelo de cómo evolucionan las galaxias a lo largo del
50:46tiempo.
50:47Creo que es increíble que el telescopio Webb haya revelado objetos que podrían ser galaxias
50:54grandes y complejas menos de mil millones de años después del Big Bang. Lo mejor que
51:02le puede pasar a la ciencia es tener preguntas sin respuesta, observaciones y datos que no
51:10se pueden explicar para embarcarse en el desafío intelectual de encontrar explicaciones. Por
51:19supuesto, nos haremos más preguntas. Es un ciclo sin fin. Pero eso es lo que significa
51:26ser humano, ser curioso e indagar.
51:40Nada.
51:41Nada.
51:44Vale.
51:46¡Gracias por ver el video!
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