La Estructura del Universo

       Una de las preguntas fundamentales de la historia ha sido siempre la de cual es el lugar que ocupamos en el Universo. La idea de conocer donde estamos ha sido un punto de interés para prácticamente la todas las religiones. La mayoría, sitúan a la Tierra como el centro del Universo, si no todo él (y hoy en día algunas personas del mundo Occidental aun lo creen), otorgando a nuestro hogar el titulo de "Lugar más importante de la Creación". Como veremos, nada más lejos de la realidad. 

Aun así, hay que otorgarle cierto sentido a este pensamiento. La Tierra en promedio, nos parece un buen lugar para vivir. Nuestra existencia es prueba de ello. El Sol aparece y se oculta y nosotros no notamos que nos movamos. Los otros planetas parecen lugares áridos y desiertos congelados como Marte, o auténticos infiernos como Venus. Es "comprensible" pensar que es un lugar especial. Sin embargo no se debe confundir el que la Tierra viva en un delicado equilibrio difícil de conseguir, con el que realmente ocupemos un lugar especial en el Cosmos. 

Si lo que queremos saber es si nuestra posición es especial frente al resto, debemos saber donde estamos, y mas importante, como es el Universo a nuestro alrededor, como un todo, es decir, el Universo a Gran Escala.

Bien, la Tierra.  Algunos aun no se creen es que es esférica, pero aunque te parezca raro mientras cortas tu césped plano, ¡lo es! (Mis condolencias para la Flat Earth Society) Hasta aquí espero que nadie se haya perdido. Vamos un poco mas lejos.

El Sistema Solar. Aquí ya nos damos cuenta de algo importante. Y es que la Tierra no es ni mucho menos el elemento mas importante. Los planetas (en primera aproximación) trazan órbitas alrededor del Sol, que es el cuerpo que tiene; con diferencia, más masa de todos. (Nota: realmente, todos los cuerpos son importantes a la hora de trazar las órbitas, ya que la fuerza de la gravedad influye desde y hasta todos los cuerpos, pero acabaría hablando de sistemas de N-cuerpos, caos y no es plan).

La religión (especialmente la Iglesia Cristiana y su oscurantismo) promovió la construcción de complicadísimos modelos geocéntricos, en los que los planetas trazaban órbitas circulares alrededor de la Tierra, para tratar de explicar las observaciones sin asumir que, ni la Tierra es el centro de nada, ni los cuerpos se mueven en perfectos círculos.

Punto importante: El Sol es una estrella más. Ni siquiera nuestra estrella parece ser especial. Es una estrella amarilla del tipo G2 (no muy caliente, tampoco masiva) que nació hace unos 4500 millones de años, a partir de los restos de anteriores generaciones de estrellas y que le quedan otros 5000 millones de vida. 

Esto es mas interesante. Las estrellas mas cercanas que nos rodean no siguen ninguna estructura en especial, pero sabemos que todas ellas se encuentran junto con nosotros dentro de una gran galaxia de tipo espiral, la Vía Láctea. No nos encontramos en el centro de la Vía Láctea, pero lo que si supuso una gran controversia era la pregunta de si nuestra galaxia (la Galaxia) era la única en el Universo.

Harlow Shapley, que opinaba que nuestra Galaxia era prácticamente la totalidad del Universo y Herber Curtis que apostaba por la idea de que el Universo estaba lleno de Galaxias se enfrentaron un un debate en 1920. El problema principal era saber, que eran los objetos difusos que se detectaban mas allá de las estrellas que formaban la Vía Láctea. 

Pronto acabamos midiendo las distancias a las mismas, y se vio que las "Nebulosas espirales" debían estar muy lejos, más aun que el tamaño aproximado de nuestra galaxia, y por lo tanto, debían ser otros Universos-Isla (otras galaxias). La galaxia mas cercana a nosotros, Andrómeda, y un montón de pequeñas galaxias forman lo que hoy llamamos el Grupo Local. 

Las galaxias, forman grupos y los grupos, estructuras más grandes llamadas cúmulos (y a veces las agrupaciones de estos acaban siendo denominadas supercúmulos). Los cúmulos contienen miles de galaxias, dentro de los cuales algunas se condensan en los grupos que hemos comentado antes. El nuestros es el Cúmulo de Virgo ¿Estos cúmulos se agrupan en otra estructura más grande? ¿Podemos seguir denominando cúmulos en supercúmulos, dentro de hipercúmulos y así hasta el infinito?

  Pues no. Como podemos ver, los supercúmulos acaban formando una estructura distinta. No es una agrupación puntual propiamente dicha, si no como una intrincada estructura de filamentos y vacíos (voids en ingles). Si imaginamos el Universo a esta escala como una esponja, las galaxias se aguparian con mas densidad en las paredes de cada una de las "pompitas" que forman una esponja por dentro, dejando zonas menos densas (con menos galaxias) entre ellas. Pero... cuando miramos una esponja desde lejos, parece un objeto uniforme, ¿sucede lo mismo con el Universo a Gran Escala? 

Bingo. El Universo a Gran Escala (con tamaños de más de aproximadamente 200 Mpc o unos 6.16·10^22 (un 6 seguido de 24 ceros) metros) es uniforme. Es estadísticamente igual en todas partes y en todas direcciones (homogéneo e isótropo). No contiene las mismas galaxias un pedazo que otro, pero somos incapaces de decidir un punto singular en él. Esto quiere decir, que no encontramos "objetos" y estructuras que midan más de 200 Mpc. Y sin embargo el Universo debe ser mucho mas grande. Este hecho, se llama el Principio Cosmológico y establece que mientras que la Tierra no es un lugar preferente en el Universo, ningún otro lugar lo es, es decir, el Universo como un todo, debe tener las mismas propiedades sin depender de en que posición nos encontremos dentro de él. 

Esto, es un resultado muy importante. Hemos encontrado entonces, que el Universo como un todo (como si lo miráramos desde lejos) no contiene ninguna parte especial, no es mas denso en alguna parte, o tiene las galaxias dispuestas de alguna forma (colocadas como una flecha apuntando a la Tierra, como les gustaría a algunos). No somos un planeta especial, pues aunque en nuestro sistema solar somos (hasta el momento) el único lugar con vida, hay mas de 100.000 millones de estrellas solo en nuestra Vía Láctea, y algunas estimaciones aseguran que hay unas 170.000 millones de galaxias en el Universo visible. Sería muy absurdo pensar que estamos solos con tantas probabilidades. 

Somos una mota insignificante en una posición irrelevante en el Cosmos. Pero una mota autoconsciente de si misma y que quiere saber más.

"Hemos averiguado que vivimos en un insignificante planeta de una triste estrella perdida en una galaxia metida en una esquina olvidada de un universo en el que hay muchísimas mas galaxias que personas". 

Carl Sagan - Cosmos