A horcajadas en el Tiempo

El Origen de las Galaxias
Una de las explicaciones para la formación de las protogalaxias nace de una consecuencia
rigurosa con la física. Esta nos indica que es la gravedad el principal actor para que se formen esos
objetos en el espacio. Un grumo primordial genera una atracción. La materia de su alrededores
reacciona juntándose aumentando su masa e incrementando la gravedad. Este proceso se
amplifica por sí mismo, al igual como se comporta una bola de nieve cuando se desprende en
caída desde los altos de una montaña. Así habrían nacido las galaxias del cielo y, si se quiere, con
agujeros negros incluidos en sus núcleos centrales. A este modelo de explicación sobre el origen
de las galaxias se le suele llamar «modelo de jerarquía gravitacional».
En el proceso que hemos descrito para el embrionaje de las galaxias en el universo es
necesario hacer una precisión. No existía ninguna posibilidad de que aquello se pudiese haber
llevado a cabo si la materia hubiese sido absolutamente homogénea, ya que cada partícula, atraída
de igual manera por todas las que la rodean, permanece en el estado inicial. Pero ello cambia,
cuando la materia incrementa levemente su densidad por sobre el medio circundante, lo que hace
que se genere un proceso de atracción y, de ahí, a la constitución de las protogalaxias.
Un escenario verosímil, para darle cabida a nuestra teorización anterior, lo podemos
describir dándole trabajo a nuestra imaginación. Pensemos que la materia primigenia haya
albergado pequeñas fluctuaciones de densidad (espacios donde la densidad es un poco más elevada que la media). Aquellos espacios más
densos, en consecuencia, con una mayor gravedad, atraen a la materia circundante. Ésta, primero se les aproxima y, luego se les une, lo que
incrementa sus volúmenes de densidad como asimismo sus capacidades de atracción. Se trataría de un efecto semejante al de la «bola de
nieve», en el cual los espacios más densos vacían progresivamente las regiones más livianas, acentuando continuamente los contrastes de
densidad de la masa de la material primigenia. Serían los causantes del nacimiento de todas las grandes estructuras que cohabitan el universo.
La presencia de esos espacios embrionarios debería manifestarse dentro de un plazo breve en la evolución del universo. Sus huellas
deberían ser distinguibles en la radiación cósmica de fondo uno de los problemas que siempre rondaba a la teoría del Big Bang.
En marzo de 1992, el satélite norteamericano denominado COBE detectó las primeras evidencias de disparidad térmica en la radiación
cósmica. En ello, por fin, se logra distinguir variaciones de temperatura, al nivel de una parte por cien mil. Se había encontrado los gérmenes de
las grandes estructuras del cosmos. Si el fluido hubiese sido más homogéneo, un problema significativo estarían abordando los teóricos.
En principio, esta idea aparece bastante encajable, ya que entrega una explicación adecuada para la generación de las galaxias en el
espacio intergaláctico y, por ende, también la aparición de las estrellas en las galaxias. Pero hay un problema… Cómo se genera en el universo
primigenio espacios de inhomogeneidades más densos. Se trata, por ahora, de un problema sin recursos para enfrentarlo.
Retomemos el computador y sometamos al modelo de jerarquía gravitacional a
simulaciones de cúmulos irregulares en un universo en expansión. Dispongamos en posiciones
iniciales 10 mil a 10 millones de puntos de masa, cada uno en representación de una galaxia o
porción de una galaxia; programemos una velocidad centrífuga inicial correspondiente a la
expansión del universo, y dejemos que interactúen mediante su gravedad mutua. Agreguemos
materia oscura y materia faltante, conformando alguna fracción supuesta de la masa total y
distribuyéndola de alguna forma también supuesta. Veremos que las hipotéticas galaxias se
desplazan por la pantalla del monitor del computador, gravitando una hacia la otra y formando
aglomeraciones, cúmulos y vacíos. Ahora, añadamos los efectos de la presión del gas a estas
simulaciones computacionales. A continuación veremos que tales efectos –que surgen, en
parte, de que las galaxias individuales no constituyen puntos de masa sino que tienen una
extensión finita en el espacio– son relevantes sobre distancias de 100 millones de años luz, y
menores. Sobre los cálculos de este escenario computacional, también se puede llegar a
concluir que los cúmulos irregulares de materia inicialmente inferiores a unas mil veces la masa
visible de una galaxia no son capaces de mantenerse unidas bajo los efectos de la radiación.
Otra de las tesis sobre el origen de las galaxias que también se estudia con el objetivo
de arribar a una conclusión es la que se denomina el «modelo panqueque», desarrollado en
Moscú a comienzos de la década de 1970 por Y. B. Zel'dovich, A. G. Doroshkevich y otros. En este modelo, los primeros cúmulos irregulares de
masa que comenzaban a formarse eran muy grandes y, por supuesto, había muchos. A medida que se enfriaban iban colapsando bajo su propio
peso, y la desintegración tendía a ser más rápida en una dirección. El resultado sería un delgado panqueque de gas, que luego se dividiría en
múltiples fragmentos, cada uno de los cuales constituiría una galaxia individual. En esta imagen, las galaxias tenderían a estar distribuidas en
capas, siguiendo la forma de su nube de gas materna.
La tesis de la jerarquía gravitacional es un modelo de abajo hacia arriba para la formación de estructuras cósmicas, en que primero se
forman pequeños cúmulos irregulares de materia que van creciendo cada vez más. En el modelo del panqueque, por el contrario, primero se
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