Vivimos en el tercer planeta de una estrella de tamaño mediano, a dos tercios del camino desde el centro de la Vía Láctea en uno de sus brazos espirales. Pero, ¿qué lugar ocupamos en el universo? A principios del siglo XX. Vesto Slipher estudió el cielo en el Observatorio Lovell en Flagstaff, Arizona. Su director, Percival Lovell, estaba interesado en encontrar planetas alrededor de otras estrellas y creía que las nebulosas espirales que se estaban descubriendo en ese momento podrían ser estrellas con nuevos sistemas planetarios formándose a su alrededor.
Para probar esta teoría, Lovell invitó a Slipher a estudiar la composición química de la nebulosa espiral utilizando un espectrógrafo, que descompone la luz en un espectro. Usando un telescopio refractor de 600 mm, Slipher recolectó suficiente luz para el espectro de una sola nebulosa durante dos noches. El resultado lo dejó perplejo: todos los espectros mostraban un fuerte corrimiento hacia el rojo.
Solo el trabajo de Edwin Hubble en el Observatorio Mount Wilson ha resuelto el misterio de este corrimiento al rojo. Con un reflector de 2,5 metros a su disposición, Edwin Hubble y Milton Humason obtuvieron fotografías tan claras de la nebulosa espiral vecina que en 1924 fue posible dividirla en estrellas separadas.
En 1929, Hubble demostró que el corrimiento al rojo indica que las galaxias se alejan de nosotros a una velocidad de cientos de miles de kilómetros por segundo.
A partir de sus observaciones, Hubble concluyó que las galaxias más débiles y, por tanto, probablemente más distantes, muestran un mayor corrimiento al rojo. Por lo tanto, la ley de Hubble establece que el corrimiento al rojo de las galaxias aumenta en proporción a su distancia de nosotros. Medir el corrimiento al rojo le permite determinar las distancias en el universo.
Distribución de galaxias
Poco después de que Hubble sugiriera que el universo se estaba expandiendo, afirmó que las galaxias estaban distribuidas uniformemente. Para probar esto, el astrónomo fotografió muchas áreas pequeñas del cielo utilizando el mismo reflector de 2,5 metros. Con la excepción de un área en las cercanías de la Vía Láctea, donde el polvo oscurecía las galaxias, lo que llamó la zona de evitación, encontró aproximadamente el mismo número de galaxias en todas partes.
Otros cosmólogos no estaban de acuerdo con Hubble. Harlow Shapley y Adelaide Ames notaron importantes irregularidades en la distribución de las galaxias en el cielo. En algunas áreas había muchos, en otras, relativamente pocos. Clyde Tombaugh, quien descubrió Plutón en 1930, confirmó los datos de Shapley y Ames y fue más allá, encontrando en 1937 un cúmulo de cientos de galaxias en las constelaciones de Andrómeda y Perseo.
Se logró aún más al crear el estudio del cielo Palomar con un telescopio Schmidt de 1, 2 metros. Usando sus excelentes capacidades fotográficas, George Abell demostró que las galaxias forman cúmulos y supercúmulos.
Grupo local de galaxias
La Vía Láctea y la galaxia de Andrómeda son los miembros más grandes de un pequeño grupo de 30 galaxias llamado Grupo Local de Galaxias. Este cúmulo es parte de un supercúmulo de galaxias, otros miembros del cual se pueden ver en las constelaciones de Coma y Virgo.
Ahora hay otros supercúmulos esparcidos por todo el universo, pero ¿hay grupos de supercúmulos? Las observaciones recientes con potentes telescopios no dan razón para pensar eso. Los supercúmulos forman enormes estructuras celulares en el espacio con grandes vacíos entre ellos. Estas gigantescas formaciones en expansión divergen a medida que el universo se expande. Las galaxias de los cúmulos están unidas por la gravedad, pero la expansión del Universo separa los cúmulos de forma incontrolable.
Lentes gravitacionales
Una lente gravitacional es un cuerpo masivo (planeta, estrella) o un sistema de cuerpos (una galaxia, un cúmulo de galaxias, un cúmulo de materia oscura) que dobla la dirección de propagación de la radiación electromagnética con su campo gravitacional, al igual que un lente dobla un haz de luz.
Doble cuásar A finales de la década de 1970. en las fotografías del Palomar Sky Survey, se encontraron dos cuásares idénticos, entre los cuales había una galaxia tenue pero muy masiva. La galaxia y el cuásar ilustraron la posición de la teoría de la relatividad general de Einstein de que las fuentes de gravedad pueden desviar un haz de luz. La atracción de la galaxia actúa como una lente, refractando la luz de un cuásar distante de tal manera que se “bifurca”. Se han descubierto casos aún más inusuales. Las galaxias se pueden colocar de modo que los objetos distantes en las imágenes se conviertan en arcos e incluso anillos. En un caso, apareció un cuásar distante en forma de la llamada cruz de Einstein, formada a partir de cuatro imágenes.
Video - la estructura del Universo:
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