VII. UN UNIVERSO EN EXPANSIÓN
EN ESTE Universo ocupado por galaxias de formas diversas, el astrónomo busca responderse las preguntas realmente fundamentales: ¿de dónde viene todo esto?, ¿a dónde va?
Pero en lugar de sentarse en espera de la iluminación divina que le dé la respuesta, continúa su labor, muchas veces modesta. Sabe que su trabajo puede referirse a algún tipo de estrella en particular, a algún fenómeno aparentemente poco importante y no a las grandes preguntas, pero también sabe que todo nuevo conocimiento es una pieza más del rompecabezas. Además, nunca sabe uno cuándo el estudio sistemático de objetos aparentemente sin importancia puede dar lugar a un hallazgo de importancia básica.
Durante la década de 1920, el astrónomo estadounidense Edwin Hubble estaba dedicado a estudiar la luz emitida por las galaxias externas. No se esperaba que esta luz tuviera nada de especial. Después de todo, es simplemente la luz sumada de miles de millones de estrellas como las que conocemos tan bien en nuestra galaxia.
En efecto, el espectro de las galaxias que Hubble obtenía con el telescopio de 100 pulgadas del Observatorio de Monte Wilson era lo esperado: la suma de la luz de un gran número de estrellas. Y, sin embargo, tenía algo desconcertante.
Cuando la luz de una estrella es descompuesta espectroscópicamente, en el espectro resultante aparecen rayas oscuras, partes del espectro que contienen menos luz que las adyacentes. La explicación de estas rayas es sencilla: en la superficie de las estrellas hay una gran cantidad de átomos, algunos pueden absorber luz de un color bien determinado. En particular, el calcio produce dos rayas espectrales muy oscuras que son fáciles de distinguir en el espectro de una estrella y por lo tanto de una galaxia. Para su asombro, Hubble encontró que las rayas del calcio no aparecían en la región del espectro donde se esperaba, que es la región violeta, sino que aparecían corridas hacia la región roja. Este corrimiento al rojo de las rayas de calcio significa que las galaxias que emiten dicho espectro se alejan de nosotros velozmente (véase la Fig. 24). Este efecto de cambio en el color de la radiación emitida por un cuerpo que se aleja del observador es equivalente al cambio en el tono de la sirena de una ambulancia cuando pasa junto a nosotros y después se aleja. A este efecto se le llama efecto Doppler, en honor al físico austriaco que lo estudió en gran detalle en el siglo XIX.
Figura 24. El corrimiento al rojo de la luz proveniente de las galaxias. Mientras mayor es la velocidad de alejamiento más corridas al rojo aparecen las rayas espectrales.
Hubble continuó estudiando este fenómeno y encontró que, si suponía que las galaxias que se ven más pequeñas en el cielo son las más alejadas, eran éstas también las que se alejaban más rápido de la nuestra. Esto lo expresó matemáticamente en lo que hoy conocemos como la Ley de Hubble: v= HD.
En esta ecuación v es la velocidad de alejamiento de la galaxia en cuestión y D es su distancia a nuestra galaxia. H es la llamada constante de Hubble.
¡Un Universo en expansión! Ciertamente, nadie se lo esperaba. Es importante aclarar que, aun cuando las velocidades de alejamiento son muy grandes, las distancias son aún mayores, así que no podemos apreciar directamente el fenómeno de alejamiento en nuestras vidas. Pero si viviésemos cientos de millones de años podríamos apreciar, a través de este lapso, cómo las galaxias se van alejando, haciéndose cada vez más pequeñas a la observación.
Por supuesto, este monumental descubrimiento llevaba a una cuestión muy importante: ¿qué pudo haber sido el fenómeno tan poderoso que arrojó en todas direcciones a las inmensas galaxias como si fueran gotas de agua?
Hizo falta la colaboración de muchas de las mentes más lúcidas entre los astrónomos de principios de nuestro siglo XX, para llegar a la conclusión de que nuestro Universo se había originado en el pasado muy remoto en una titánica Gran Explosión.