Por el Dr. Elio M Rivera
Cuando cae la noche y levantamos la mirada hacia un cielo despejado, observamos pequeños puntos luminosos que parecen estar colocados sobre una enorme superficie oscura. Algunos brillan intensamente; otros apenas pueden distinguirse. A simple vista parecen diminutos. Sin embargo, la astronomía ha revelado una realidad extraordinaria: muchos de esos puntos son enormes estrellas, cuerpos celestes capaces de producir cantidades inmensas de energía y emitir luz a través del espacio.
Nuestro propio Sol es una estrella. Debido a su cercanía, podemos sentir su calor y observar cómo su energía sostiene innumerables procesos necesarios para la vida en la Tierra. Las demás estrellas se encuentran tan lejos que, aunque muchas son enormes y extraordinariamente luminosas, desde nuestro planeta parecen simples puntos.
Cuanto más hemos aprendido acerca de ellas, mayor ha sido el asombro. Temperaturas de miles de grados, masas enormes, campos magnéticos, espectros llenos de información y distancias tan grandes que necesitamos unidades especiales para describirlas. Las estrellas nos colocan frente a dimensiones que superan nuestra experiencia cotidiana y convierten el cielo nocturno en una extraordinaria invitación a contemplar la inmensidad de la creación.
Cuando veo tus cielos, obra de tus dedos, la luna y las estrellas que tú formaste (Salmo 8:3-4)
Cuando David levantó los ojos al cielo
Mucho antes de que existieran telescopios, espectroscopios u observatorios modernos, el rey David contempló el cielo y escribió:
“Cuando veo tus cielos, obra de tus dedos, la luna y las estrellas que tú formaste, digo: ¿Qué es el hombre, para que tengas de él memoria?”
(Salmo 8:3-4)
David no conocía las dimensiones físicas de las estrellas. No podía medir su temperatura ni determinar su composición química.
Pero comprendió algo que todavía experimentamos.
Contemplar el cielo cambia nuestra percepción de nosotros mismos.
La inmensidad produce humildad.
Nuestro Sol es una estrella
Durante el día, una estrella domina completamente nuestro cielo.
El Sol parece muy diferente de las estrellas nocturnas solamente porque se encuentra muchísimo más cerca de nosotros.
Su diámetro es de aproximadamente 1.39 millones de kilómetros. En su interior cabrían alrededor de un millón de planetas del volumen de la Tierra, aunque esta comparación es solamente volumétrica.
Sin embargo, el Sol tampoco es una de las estrellas más grandes conocidas.
Existen estrellas considerablemente mayores.
La escala comienza a resultar difícil de imaginar.
Las estrellas, enormes esferas de plasma
Una estrella no posee una superficie sólida semejante a la Tierra.
Está formada principalmente por plasma: materia tan caliente que una parte importante de sus átomos se encuentra ionizada.
En el Sol predominan hidrógeno y helio.
Su enorme gravedad mantiene reunido ese material.
Al mismo tiempo, las altas temperaturas internas producen condiciones donde ocurren reacciones nucleares que liberan cantidades extraordinarias de energía.
La estrella existe mediante un equilibrio entre fuerzas enormes.
El corazón de una estrella
En el centro del Sol, la temperatura alcanza aproximadamente quince millones de grados Celsius.
La presión es extraordinaria.
Bajo estas condiciones, núcleos de hidrógeno pueden participar en procesos de fusión nuclear que finalmente producen helio.
Una pequeña parte de la masa involucrada se convierte en energía.
La famosa ecuación de Einstein,
E = mc²
expresa la relación entre masa y energía.
Como la velocidad de la luz elevada al cuadrado representa una cantidad enorme, una pequeña cantidad de masa puede corresponder a una cantidad extraordinaria de energía.
Cada segundo ocurre algo difícil de imaginar
El Sol transforma enormes cantidades de hidrógeno mediante sus procesos nucleares cada segundo.
Como resultado, aproximadamente cuatro millones de toneladas de masa por segundo equivalen a la energía que finalmente es liberada.
La cifra parece gigantesca.
Y lo es.
Sin embargo, la masa total del Sol es tan enorme que esta producción puede mantenerse durante períodos extremadamente prolongados.
Cada segundo, nuestro planeta recibe solamente una diminuta fracción de la energía emitida en todas direcciones.
Esa pequeña fracción es suficiente para sostener gran parte de los procesos energéticos de la superficie terrestre.
La luz comienza un extraordinario viaje
La energía producida en las regiones internas del Sol no simplemente atraviesa inmediatamente toda la estrella.
Debe desplazarse a través de capas de materia extraordinariamente densa.
Cuando finalmente alcanza la superficie visible y es emitida hacia el espacio, la radiación puede viajar libremente.
La luz se desplaza a aproximadamente 299,792 kilómetros por segundo en el vacío.
A pesar de esa velocidad extraordinaria, necesita unos ocho minutos y veinte segundos para recorrer la distancia media entre el Sol y la Tierra.
Cuando sentimos la luz solar, estamos recibiendo energía que salió del Sol varios minutos antes.
Las otras estrellas están muchísimo más lejos
Aquí las dimensiones se vuelven todavía más impresionantes.
Después del Sol, el sistema estelar más cercano a nosotros es Alfa Centauri, cuya estrella individual más cercana, Próxima Centauri, se encuentra a aproximadamente 4.24 años luz.
Un año luz no es una medida de tiempo.
Es una medida de distancia.
Representa lo que la luz recorre durante un año: cerca de 9.46 billones de kilómetros.
Multipliquemos esa distancia por más de cuatro y apenas habremos llegado a nuestra vecina estelar más cercana después del Sol.
Mirar lejos también significa mirar hacia el pasado
Este hecho produce una consecuencia fascinante.
Cuando observamos Próxima Centauri, la luz que entra en nuestros ojos comenzó su viaje hace más de cuatro años.
Si observamos una estrella situada a cien años luz, vemos luz que salió de ella hace aproximadamente cien años.
Los telescopios no solamente permiten observar objetos lejanos.
También reciben información que ha estado viajando durante diferentes períodos.
El cielo funciona como un inmenso archivo de luz.
¿Cómo sabemos de qué están hechas?
No podemos viajar hasta las estrellas y recoger una muestra.
Sin embargo, podemos estudiar su luz.
Cuando la luz estelar se separa en sus diferentes longitudes de onda aparece un espectro.
Dentro de él existen líneas características relacionadas con determinados elementos químicos.
Los átomos interactúan con la radiación de maneras específicas.
Hidrógeno deja determinadas señales.
Helio deja otras.
Sodio, calcio, hierro y otros elementos producen patrones identificables.
Así podemos conocer parte de la composición de una estrella situada a distancias enormes simplemente estudiando la luz que llega hasta nosotros.
La luz transporta información
Este principio resulta extraordinario.
Un fotón puede abandonar una estrella, atravesar el espacio y terminar entrando en un telescopio.
La información contenida en esa radiación permite estudiar temperatura, composición, movimiento y otras propiedades del objeto que la produjo.
No podemos tocar la estrella.
Pero podemos interrogar su luz.
Nuestro sol también es una estrella
Los colores también revelan temperatura
No todas las estrellas tienen exactamente el mismo color.
Algunas presentan tonalidades más rojizas.
Otras parecen blancas.
Otras muestran tonalidades azuladas.
Estas diferencias están relacionadas, entre otros factores, con la temperatura de sus superficies.
En términos generales, las estrellas azuladas poseen temperaturas superficiales mayores que las rojizas.
Esto puede parecer contrario a nuestra experiencia cotidiana, donde solemos asociar rojo con calor.
Pero la física de la radiación muestra una realidad diferente.
Estrellas mucho mayores que nuestro Sol
El Sol nos parece enorme porque domina nuestro sistema planetario.
Sin embargo, existen estrellas con radios muchas veces superiores.
Algunas estrellas gigantes y supergigantes alcanzarían dimensiones capaces de extenderse más allá de las órbitas de algunos planetas interiores si fueran colocadas en el centro de nuestro sistema solar.
Las comparaciones exactas dependen de la estrella y de las mediciones disponibles, pero la conclusión general resulta impresionante:
el universo contiene estrellas cuyas dimensiones superan enormemente a la nuestra.
Y otras son sorprendentemente pequeñas
También existen objetos estelares extremadamente compactos.
Las enanas blancas, por ejemplo, pueden contener una cantidad de masa comparable a una fracción importante de la masa del Sol dentro de un volumen aproximadamente semejante al de un planeta como la Tierra.
Las estrellas de neutrones llevan esta idea todavía más lejos.
Pueden contener más masa que el Sol dentro de una esfera de apenas unas decenas de kilómetros de diámetro.
La densidad alcanza valores difíciles de imaginar.
Una cucharadita que pesaría una cantidad extraordinaria
La materia de una estrella de neutrones está comprimida bajo condiciones extremas.
Una pequeña cantidad tendría una masa gigantesca si pudiera mantenerse en esas condiciones fuera de la estrella.
No se trata simplemente de una roca muy pesada.
Estamos hablando de materia sometida a presiones que reorganizan profundamente su estructura.
Las estrellas nos muestran que la materia puede existir bajo condiciones radicalmente diferentes de aquellas que experimentamos sobre la Tierra.
La gravedad mantiene reunida una estrella
Una estrella contiene cantidades inmensas de materia.
Cada región es atraída gravitacionalmente hacia el centro.
Si solamente existiera gravedad, el material tendería a comprimirse.
Pero la energía y presión generadas en el interior se oponen a esa compresión.
Durante etapas estables, ambos efectos pueden mantenerse en un equilibrio denominado equilibrio hidrostático.
La estrella permanece como una enorme esfera porque fuerzas gigantescas se encuentran continuamente compensándose.
La gravedad también organiza sistemas completos
Nuestro Sol no solamente produce luz.
Su gravedad domina dinámicamente el sistema solar.
La Tierra, los demás planetas, asteroides, cometas y numerosos cuerpos permanecen ligados gravitacionalmente al sistema.
La misma ley física que hace caer un objeto hacia el suelo participa en el movimiento de planetas alrededor de una estrella.
Las escalas cambian.
Los principios permanecen.
Las estrellas también poseen campos magnéticos
El Sol tiene un complejo campo magnético.
Su actividad puede producir manchas solares, prominencias, llamaradas y eyecciones de masa coronal.
En ocasiones, partículas y radiación provenientes de esta actividad alcanzan el entorno terrestre.
Cuando partículas cargadas interactúan con el campo magnético y la atmósfera de nuestro planeta pueden producir fenómenos como las auroras.
Una actividad ocurrida a unos ciento cincuenta millones de kilómetros puede terminar produciendo luces sobre nuestros cielos.
El cielo nocturno no está inmóvil
A simple vista las estrellas parecen permanecer fijas unas respecto de otras durante una sola noche.
Sin embargo, están en movimiento.
Nuestro planeta gira.
La Tierra se desplaza alrededor del Sol.
El Sol se mueve dentro de la Vía Láctea.
Y las demás estrellas también poseen sus propios movimientos.
El cielo aparentemente inmóvil forma parte de una realidad extraordinariamente dinámica.
Nuestra galaxia contiene una cantidad inmensa de estrellas
El Sol es solamente una estrella dentro de la Vía Láctea.
Las estimaciones actuales sitúan el número de estrellas de nuestra galaxia en decenas o cientos de miles de millones.
No conocemos una cifra exacta.
Pero incluso el límite inferior resulta difícil de imaginar.
Cada estrella que observamos forma parte de una estructura galáctica inmensa.
Y la Vía Láctea no es la única galaxia
Más allá existen otras galaxias.
Algunas contienen enormes poblaciones de estrellas.
Los telescopios modernos han permitido observar galaxias situadas a distancias extraordinarias.
Así, la inmensidad no termina cuando contamos las estrellas de nuestra galaxia.
La Vía Láctea es solamente una entre una enorme población de galaxias observables.
Nuestra escala humana comienza a parecer diminuta.
Sin embargo, la Biblia utiliza una expresión sorprendente
El salmista escribió acerca de Dios:
“Él cuenta el número de las estrellas; a todas ellas llama por sus nombres.”
(Salmo 147:4)
Para una persona de la antigüedad, las estrellas visibles ya parecían innumerables.
Hoy conocemos una realidad muchísimo mayor.
Nuestros telescopios revelan estrellas que ningún ojo humano podría distinguir individualmente desde la Tierra.
La afirmación del salmista adquiere entonces una dimensión extraordinaria: aquello que para nosotros resulta imposible de contar individualmente no supera el conocimiento del Creador.
Abraham levantó los ojos hacia las estrellas
En Génesis encontramos otra escena memorable.
Dios llevó a Abraham afuera y le dijo:
“Mira ahora los cielos, y cuenta las estrellas, si las puedes contar.”
(Génesis 15:5)
La fuerza de la imagen continúa funcionando miles de años después.
Salga una noche lejos de las luces de una ciudad.
Mire hacia arriba.
Intente contar.
Muy pronto comprenderá la imagen.
Y aquello que vemos a simple vista representa solamente una fracción diminuta de lo que existe.
Constelaciones que han acompañado a generaciones
Los seres humanos han agrupado visualmente estrellas formando constelaciones.
Estas figuras ayudaron históricamente a reconocer regiones del cielo, navegar y organizar observaciones.
Las estrellas que parecen próximas dentro de una constelación no necesariamente se encuentran físicamente cerca unas de otras.
Pueden estar separadas por enormes distancias.
La figura aparece debido a nuestra perspectiva desde la Tierra.
La Biblia menciona grupos de estrellas
El libro de Job contiene una extraordinaria referencia:
“¿Podrás tú atar los lazos de las Pléyades, o desatarás las ligaduras de Orión?”
(Job 38:31)
Las Pléyades continúan siendo uno de los grupos estelares más reconocibles del cielo.
Orión continúa siendo una de las constelaciones más conocidas.
Generaciones enteras han levantado los ojos y observado las mismas regiones celestes mencionadas en este antiguo texto.
Una estrella puede parecer pequeña solamente por la distancia
Existe aquí una importante lección de perspectiva.
Una estrella puede parecernos un punto diminuto.
No porque sea pequeña.
Sino porque está extraordinariamente lejos.
Nuestros sentidos no siempre revelan directamente las dimensiones reales de aquello que contemplamos.
La ciencia nos proporciona herramientas para mirar más allá de la apariencia.
La Tierra recibe solamente la cantidad que intercepta
El Sol emite energía en todas direcciones.
Nuestro planeta recibe solamente la pequeña fracción que cruza su sección frente a esa enorme esfera de radiación.
Aun así, esa energía impulsa el clima, permite la fotosíntesis y sostiene directa o indirectamente gran parte de las cadenas alimentarias.
La estrella que ocupa solamente una pequeña región de nuestro cielo proporciona energía a prácticamente toda la superficie del planeta.
Una distancia extraordinariamente importante
La Tierra se encuentra a una distancia media del Sol de aproximadamente 149.6 millones de kilómetros.
La energía que recibimos depende, entre otros factores, de esa distancia.
La presencia de agua líquida sobre gran parte de nuestro planeta está relacionada con un conjunto de condiciones que incluye energía solar, atmósfera y características orbitales.
Nuestro Sol no es simplemente un objeto hermoso en el cielo.
Forma parte fundamental de las condiciones que permiten nuestra existencia.
Los elementos de nuestro cuerpo también pertenecen al universo
El hidrógeno, carbono, oxígeno, calcio, hierro y otros elementos que forman nuestro cuerpo obedecen las mismas leyes físicas que los elementos observados en estrellas y otros objetos celestes.
La espectroscopia demuestra una sorprendente continuidad química entre nuestro mundo y el cosmos.
El hierro que podemos estudiar en un laboratorio produce patrones relacionados con los que identificamos mediante luz procedente de objetos celestes.
Las mismas leyes funcionan aquí y allá.
Un universo que puede estudiarse
Esta característica merece detenernos.
Podemos utilizar matemáticas desarrolladas sobre la Tierra para describir órbitas celestes.
Podemos estudiar átomos en un laboratorio y reconocer sus señales en una estrella.
Podemos analizar gravedad, magnetismo y radiación mediante principios que funcionan a escalas enormes.
El universo no es simplemente inmenso.
También presenta un extraordinario grado de orden e inteligibilidad.
Las estrellas como relojes y laboratorios
Mediante observaciones precisas, los astrónomos pueden medir variaciones en brillo, movimientos y espectros.
Algunas estrellas pulsan.
Otras forman sistemas dobles o múltiples.
Algunas pasan periódicamente frente a otra desde nuestra perspectiva.
Cada comportamiento proporciona información.
El cielo se convierte en un laboratorio donde la luz permite estudiar fenómenos físicos imposibles de reproducir completamente sobre la Tierra.
La estrella que conocemos mejor
A pesar de todos los objetos extraordinarios descubiertos, el Sol continúa siendo la estrella que podemos estudiar con mayor detalle.
Podemos observar su superficie, medir oscilaciones, estudiar su espectro y registrar cambios magnéticos.
Comprenderlo ayuda también a comprender otras estrellas.
Pero para nosotros posee una importancia adicional.
Es nuestra estrella.
La vida cotidiana de nuestro planeta está profundamente ligada a ella.
Una noche despejada puede convertirse en una lección
No necesitamos un observatorio para comenzar a maravillarnos.
Basta alejarnos de las luces artificiales y levantar la mirada.
Cada punto luminoso tiene una historia física.
Cada color contiene información.
Cada distancia desafía nuestra imaginación.
Y aquello que nuestros ojos alcanzan a ver constituye solamente una pequeña parte del universo observable.
Cuando la inmensidad nos devuelve una pregunta
David contempló el cielo y no terminó hablando solamente de estrellas.
Terminó preguntando acerca del ser humano:
“¿Qué es el hombre, para que tengas de él memoria, y el hijo del hombre, para que lo visites?”
(Salmo 8:4)
Esa quizá sea una de las consecuencias más profundas de estudiar astronomía.
Descubrimos cuán enorme es el universo.
Después miramos nuestras manos.
Nuestra casa.
Nuestro planeta.
Nuestra propia vida.
Y comprendemos nuestra pequeñez física.
Los cielos cuentan una historia
El Salmo 19 comienza con una de las declaraciones más conocidas de las Escrituras:
“Los cielos cuentan la gloria de Dios, y el firmamento anuncia la obra de sus manos.”
(Salmo 19:1)
La Biblia no pretende explicar la espectroscopia, la física del plasma, la fusión nuclear o la estructura interna de las estrellas. Estas preguntas corresponden a la astronomía, la física y la astrofísica.
Las Escrituras nos invitan a contemplar algo diferente: qué significa que exista semejante realidad y qué nos revela acerca del Creador.
Gigantes de luz que anuncian la grandeza del Creador
Una estrella puede encontrarse tan lejos que su luz necesite años para alcanzarnos. Puede ser cientos de veces más luminosa que nuestro Sol y, aun así, parecer simplemente un punto en el cielo.
Dentro de ella actúan gravedad, presión, campos magnéticos y procesos nucleares. De su luz podemos obtener información acerca de temperatura, movimiento y composición sin haber viajado jamás hasta ella.
Después ampliamos nuestra mirada y descubrimos que el Sol es solamente una estrella entre una cantidad inmensa dentro de la Vía Láctea, y que nuestra galaxia tampoco está sola.
Las dimensiones terminan superando nuestra capacidad intuitiva.
Y precisamente allí las palabras de Isaías adquieren una fuerza extraordinaria:
“Levantad en alto vuestros ojos, y mirad quién creó estas cosas; él saca y cuenta su ejército; a todas llama por sus nombres.”
(Isaías 40:26)
Desde la perspectiva bíblica, estudiar las estrellas no disminuye el asombro; lo multiplica. Cada nuevo telescopio que alcanza más lejos, cada espectro que revela la composición de una estrella y cada medición que muestra dimensiones mayores nos recuerda que todavía estamos explorando una creación cuya grandeza apenas comenzamos a comprender.
Tal vez por eso una de las mejores maneras de terminar este artículo sea haciendo exactamente lo que Isaías recomendó hace tantos siglos:
Levantar los ojos.
Porque sobre nosotros continúa extendiéndose un cielo lleno de gigantes de luz que, silenciosamente, siguen anunciando la grandeza del Creador.
Referencias
Escrituras consultadas
- Génesis 1:14-18.
- Génesis 15:5.
- Job 38:31-33.
- Salmo 8:3-4.
- Salmo 19:1-4.
- Salmo 33:6.
- Salmo 147:4.
- Isaías 40:26.
Bibliografía científica
- Carroll, B. W. & Ostlie, D. A. An Introduction to Modern Astrophysics. Cambridge University Press.
- Kippenhahn, R., Weigert, A. & Weiss, A. Stellar Structure and Evolution. Springer.
- Ryden, B. & Peterson, B. M. Foundations of Astrophysics. Cambridge University Press.
- Prialnik, D. An Introduction to the Theory of Stellar Structure and Evolution. Cambridge University Press.
- Karttunen, H. et al. Fundamental Astronomy. Springer.
Temas científicos consultados
- Estructura y composición del Sol.
- Fusión nuclear y producción de energía estelar.
- Espectroscopia y composición química de las estrellas.
- Clasificación estelar y temperatura superficial.
- Equilibrio hidrostático.
- Distancias astronómicas y año luz.
- Enanas blancas y estrellas de neutrones.
- Campos magnéticos y actividad solar.
- Estructura general de la Vía Láctea.
Organizaciones y recursos científicos
- NASA — investigaciones sobre el Sol, estrellas y astronomía.
- European Space Agency (ESA) — observaciones y mediciones estelares.
- Space Telescope Science Institute — investigación mediante telescopios espaciales.
- National Solar Observatory — estudios de física solar.
- Smithsonian Astrophysical Observatory — investigación en astronomía y astrofísica.
Libro recomendado
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- 1. ¿Podemos confiar en la Biblia?
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