Las estrellas sólo existen en las galaxias. A pesar de que las galaxias aparecen numerosas en muchas fotografías, sólo ocupan alrededor de una cien-millonésima parte del gran volumen de espacio del universo conocido. La vista del cielo desde un punto típico en el espacio está vacío de estrellas individuales, y por lo general sólo las galaxias distantes se pueden ver. Pero nuestro propio cielo está lleno de estrellas, lo cual indica que vivimos en un lugar privilegiado en el Universo. Lejos de estar en una parte aleatoria del espacio vacío, nuestro medio ambiente es atípico del Universo.
Hitos de un universo en expansión
Las galaxias rara vez existen en forma aislada. Se encuentran sobre todo en grupos, llamados cúmulos, los cuales pueden ser de dos o tres hasta 1000 o más galaxias.
En todas las agrupaciones, las galaxias miembros se distribuyen sin más patrón que una tendencia a congregarse hacia el centro. ¿Qué los mantiene unidos? La respuesta es: La gravedad. Cada galaxia es prisionera de la fuerza gravitacional de todos sus vecinos.
Los grupos grandes de galaxias llegan a medir varias decenas de millones de años luz de diámetro. Sin embargo, incluso estos no pueden ser las más grandes estructuras organizadas en el Universo. El boceto de datos que nos llega desde las partes más distantes del Universo sugiere que los cúmulos de galaxias se agrupan en supercúmulos gigantes, cuya escala es mayor por otro factor de 100 o más.
El nombre del astrónomo estadounidense Edwin P. Hubble está inevitablemente asociado con el estudio inicial de las galaxias. en la década de 1920 Hubble midio las velocidades de las galaxias en un número de grupos y se encontró que los grupos mas débiles a la vista se alejan de nosotros a gran velocidad. Tomando la galaxia más brillante en un clúster, lo más débil que es, lo más rápido que se está alejando. Debido a que la galaxia más brillante en un grupo esta siempre en torno al brillo real de la misma, su decaimiento indica lo lejos que está. Así que cuanto más distante un cúmulo de galaxias parezca, mayor es su velocidad de recesión de nosotros. Esta relacion se llama: Ley de Hubble.
La Ley de Hubble es la única herramienta que los astrónomos pueden usar para estimar las distancias en los confines más lejanos del Universo. Una medición de la velocidad de recesión (el llamado corrimiento al rojo) implica la distancia a un objeto. Las galaxias cercanas actuan como patrones, ya que sus distancias se pueden resolver de otras maneras, pero esto es un negocio difícil, y la calibración puede estar considerablemente equivocada. El valor aceptado actualmente para la tasa de expansion (conocido como la Constante de Hubble) es de 15 km / seg por cada millón de años luz de distancia.
(Una reciente estimación de 2011 de la constante de Hubble, que utilizó una nueva cámara infrarroja del Telescopio Espacial Hubble (HST) para medir la distancia y desplazamiento al rojo de una colección de objetos astronómicos, da un valor de H0 = 73,8 ± 2,4 (km / s) / Mpc. Un enfoque alternativo a partir de datos de los cúmulos galácticos dio un valor de H0 = 67,0 ± 3,2 (km / s) / Mpc).
La fuerza oculta
¿Por qué se agrupa el material en cúmulos de galaxias, estrellas y planetas? Una vez más, la gravedad es la fuerza importante. El Universo en expansión no habría sido del todo uniforme. Los parches más densos que el resto han existido desde el principio. Al tener una mayor concentración de masa, la fuerza gravitacional de estos parches densos atrajo gas de las regiones menos densas. Cada uno se convirtió en la semilla de una creciente concentración. Las nubes colapsadas mismas conteniendo menor masa se convirtierón en los núcleos de pequeños colapsos, y así sucesivamente. Hoy en día vemos este proceso en una etapa en la que la mayor parte del gas en el Universo se ha colapsado para formar estrellas y planetas, situados en las galaxias, cúmulos, y tal vez incluso supercúmulos de galaxias.
Catalogue of the Universe p. 9 - 12
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