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Introducción

l Universo está integrado por hipergalaxias o miles de cúmulos de galaxias. Las galaxias, a su vez, integran a miles de millones de estrellas, además de planetas, nebulosas, cuerpos ultradensos y materia interestelar (ejemplo de nuestra galaxia, la Vía Láctea).

Prácticamente todas las estrellas que son visibles a simple vista desde la Tierra, pertenecen a nuestra galaxia, la Vía Láctea, también llamada la Galaxia (cuando Galaxia se escribe con mayúscula se refiere a nuestra Vía Láctea). El Sol no es más que una de las estrellas de nuestra galaxia. La galaxia es la unidad fundamental del Universo.

Las galaxias integran a miles de millones de estrellas, gases y polvo

Agrupación de las galaxias

Como se ha dicho, las galaxias integran a miles de millones de estrellas, y no se encuentran aisladas en el espacio, sino que suelen formar grupos que a su vez forman cúmulos de galaxias.

La Nube de Magallanes alberga algunas galaxias satélites de pequeño tamaño

Como ejemplo, nuestra galaxia la Vía Láctea, pertenece a un pequeño grupo de unas 20 galaxias, que se ha denominado Grupo Local. De ese grupo, la propia Vía Láctea y la galaxia Andrómeda son las más grandes; ambas pueden albergar entre los 200.000 y 400.000 millones de estrellas. A su vez, el grupo Local junto con el cúmulo mas cercano llamado Virgo y otros cúmulos, forman el llamado Supercúmulo Local. Algunas galaxias satélites muy cercanas pertenecen a lo que se denomina Nube de Magallanes, aunque son mucho más pequeñas, con alrededor de unos 100 millones de estrellas.

La recesión de las galaxias

Las observaciones de Slipher

En 1912, el astrónomo estadounidense Vesto M. Slipher que estudiaba los espectros de las galaxias observó que, salvo excepciones de sistemas próximos, como es el caso de la galaxia Andrómeda, las líneas del espectro de las galaxias se habían desplazado hacia otras longitudes de onda más largas (frecuencias más bajas). Este desplazamiento en el espectro es consecuencia del efecto Doppler, que confirma como la mayoría de las galaxias se alejan de la Vía Láctea. Espectralmente, la luz de las galaxias demuestra que las estrellas que las integran están compuestas de elementos químicos conocidos.

Efecto Doppler relativista

El ejemplo más comprensible sobre el efecto Doppler lo podemos observar en la bocina de un coche cuando está en movimiento. El conductor que está dentro del vehículo oye siempre un sonido constante cuando el conductor de otro vehículo hace sonar su bocina al adelantarle. Sin embargo, fuera del vehículo un observador oirá un cambio de tono característico.

Físicamente, un sonido es una sucesión de ondas que se producen en el aire. Cuanto más juntas están las ondas más alta será la frecuencia del tono (agudo); por el contrario, la frecuencia del tono será más bajo (grave) cuanto más separadas estén las ondas. Si el coche se aleja de nosotros a gran velocidad estirará las ondas de sonido llevándolas a un tono más grave. Si por el contrario el coche se acerca hacia nosotros, las ondas de sonido se apretarán, aumentando la frecuencia, y por tanto escuchando un tono más agudo. Si conocemos la frecuencia del tono cuando está parado el vehículo, podemos saber su velocidad cuando está en movimiento, simplemente midiendo la variación del tono.

Una fuente fija de sonido o luz emite un conjunto de ondas esféricas. Si la fuente está en movimiento, las ondas esféricas se centran de forma progresiva en los puntos de 1 al 6. El observador situado en "A" ve las ondas estiradas, mientras que otro situado en "B" las ve apretadas

El llamado efecto Doppler relativista tiene gran importancia en las observaciones celestes, pues la luz es también un onda, pero mucho más fácil de utilizar en el espacio, pues se desplaza mejor en el vacío que el sonido. En el ejemplo del coche, si en vez de hacer sonar la bocina éste emitiera una luz amarilla pura, y se pudiera desplazar a una fracción de la velocidad de la luz, observaríamos que al alejarse la luz cambiaría hacia el rojo (frecuencias inferiores), y lo haría hacia el azul cuando se acercase a nosotros (frecuencias superiores).

Si se mide la variación de frecuencia de la radiación emitida por una estrella (corrimiento del espectro), podemos saber si se acerca o se aleja de nosotros. Dado que en la actualidad el corrimiento del espectro observado es hacia el rojo (hacia frecuencias más bajas), ello es indicativo de que el foco de la radiación se aleja, lo que es interpretado como una expansión del Universo.

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