A 100 años del gran descubrimiento de la galaxia Andrómeda. El legado astronómico de Edwin Hubble

Edwin Hubble (1889-1953) tenía que subir más de 1,700 metros para llegar al Monte Wilson, ubicado en lo alto de Los Ángeles, California. En ese lugar se encontraba uno de los observatorios astronómicos más grandes de esa época en Estados Unidos, hogar del telescopio Hook, de 2.5 metros, también considerado de los más grandes en esos momentos.

Justo desde ese lugar fue donde realizó sus descubrimientos astronómicos más destacados. Desde ahí detectó que la Vía Láctea no era la única galaxia en el Universo, mostró que Andrómeda no era una nebulosa sino una galaxia, además midió y determinó las velocidades y las distancias de las galaxias, detectó estrellas en donde no se sabía que las había y estableció las formas de las galaxias.

Algo que destacan sus biografías es que era un observador incansable, un hombre dispuesto a explorar ese Universo que evidenció que se estaba expandiendo.

El 23 de noviembre (2024) se cumplen 100 años de que Hubble anunció que Andrómeda es una galaxia,  y no una nebulosa como se creía, y como Carl Sagan mencionó en su famoso libro Cosmos:

“Fue Hubble quien proporcionó la demostración definitiva de que las nebulosas espirales eran en realidad ‘universos islas’, agregados distantes de cantidades enormes de estrellas, como nuestra propia galaxia Vía Láctea; había descubierto la candela estelar estándar necesaria para medir las distancias a las galaxias”.

Antes de Hubble  

El primer registro de Andrómeda fue en el año 964 d.C., cuando el astrónomo persa Al Sufi observó lo que pensó que era una “pequeña nube”. En esa época no se sabía casi nada de lo que había afuera, en el Universo, aunque ya nuestros antepasados observaban y podían registrar el movimiento de las estrellas.

Muchos años después esta “nube” también quedó registrada en los catálogos Messier y Herschel. En el primero tuvo el nombre de M31 y en el segundo de NGC224.

“Ellos observaron en el cielo muchos objetos celestes, pero no podíamos medir sus distancias en esos tiempos, entonces les llamaron nebulosas porque tenían una naturaleza como difusa”, explica la doctora Ilse Plauchu Frayn, del Observatorio Astronómico Nacional de San Pedro Mártir del Instituto de Astronomía de la UNAM.

Una de las observaciones fundamentales para que Andrómeda dejara de ser considerada una nebulosa y tomara la categoría de galaxia fue el descubrimiento de las estrellas cefeidas. Estas fueron vistas por primera vez en 1784, cuando John Goodricke, un joven astrónomo nacido en los Países Bajos, observó en la constelación de Cefeo –de ahí su nombre– una estrella cuyo brillo variaba de forma periódica.

Algunos años después, desde el Observatorio de Harvard, la astrónoma estadounidense Henrietta Swan Leavitt analizaba las placas fotográficas de las Nubes de Magallanes. Revisaba con lupa y micrómetro esas piezas de vidrio en donde se plasmaba la imagen que recolectaba un telescopio en el hemisferio sur.

De ese modo, identificó alrededor de 1,800 estrellas variables y detectó que 47 de ellas eran cefeidas. Lo hizo después de medir el brillo de esas estrellas en distintas épocas del año y observó que éste variaba.

Así, encontró que esta estrellas cuando brillan mucho tienen periodos más largos y las que brillan poco tienen periodos más cortos, es decir, descubrió una relación entre el periodo (tiempo) y la luminosidad de las estrellas cefeidas.

“Esto es importante porque cuando tienes su brillo aparente y el brillo intrínseco, puedes determinar la distancia”, comenta la doctora Plauchu Frayn.

Andrómeda: de nebulosa a galaxia      

Cuando Hubble detectó estrellas cefeidas en lo que hasta ese momento se conocía como la nebulosa de Andrómeda, ésta empezó a ser considerada una galaxia y con ello se dio uno de los descubrimientos más importantes del Universo: la Vía Láctea no era la única galaxia del Universo, sino que había otras más.

Fue en 1924, cuando Edwin Hubble desde el Observatorio del Monte Wilson analizaba placas fotográficas de estrellas individuales en la entonces conocida “nebulosa” de Andrómeda y en otra galaxia que en el catálogo de Messier tenía el número 33.

En ambas identificó estrellas cefeidas y usó la relación descubierta por Henrietta Leavitt de periodo-luminosidad para determinar la distancia a la que se encontraban esas “nebulosas” y determinó que Andrómeda estaba a 900,000 años luz y la M33 a 850,000 años luz.

“Desde que Hubble observó cefeidas en Andrómeda pudimos saber que era otra cosa fuera de nuestra galaxia, entonces, Andrómeda y otras galaxias dejaron de ser nebulosas, nubecitas en nuestra galaxia, y ya eran galaxias”, puntualiza la doctora Ilse Plauchu.

• El Gran Debate

Los hallazgos de Hubble llevaron a terminar con lo que hasta ese momento se conocía como el gran debate. Una discusión científica que se dio en 1920 y que tuvo como tema principal si la Vía Láctea era todo el Universo o había muchas más galaxias. Los protagonistas de este debate eran dos astrónomos: Harlow Shapley y Heber Curtis. Shapley apoyaba la primera idea y Curtis la segunda.

Ciencia extragaláctica

A partir del descubrimiento de Andrómeda como una galaxia, nuestra percepción del Universo cambió y surgió la astronomía extragaláctica.

En la actualidad existen diversas herramientas para medir distancias a galaxias, pero en los tiempos de Hubble las principales eran la relación periodo-luminosidad de Leavitt y la Ley de Hubble. Esta última combinó análisis espectroscópicos de las galaxias, así como la relación de periodo-luminosidad de varias galaxias para graficar su distancia y velocidad.

La doctora Ilse Plauchu destaca que gracias a esta Ley de Hubble, el astrónomo encontró que las galaxias más lejanas se alejaban más rápido de la Vía Láctea.

Asimismo, antes se pensaba que sólo existía la Vía Láctea, que todo era estático en el Universo, y con los descubrimientos de Hubble hoy se sabe que todo se está expandiendo, está en movimiento y que el Universo está en constante evolución.

La astrónoma destaca que sus hallazgos han cambiado nuestra cosmogonía del Universo. Antes había muchas teorías sobre el origen de éste y ahora la más aceptada, y que es apoyada por las observaciones de Hubble, es la teoría del Big Bang, que señala que hubo una gran explosión a partir de la cual se originó el Universo, pues según la Ley de Hubble si las galaxias estaban en expansión en algún momento debieron estar juntas.