Si bien el concepto de galaxias como “universos islas” se remonta a mediados del siglo XVIII con las ideas de Thomas Wright1 e Immanuel Kant,2 el estudio formal de las galaxias no comenzó hasta después de que el astrónomo Edwin Hubble confirmara su condición extragaláctica, es decir, objetos que están fuera de nuestra propia galaxia. El hecho de que vivimos en una galaxia y que existen muchas otras más, resultó evidente hasta la primera mitad del siglo XX.
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La galaxia en civilizaciones antiguas
Su nombre proviene de la mitología griega: Kyklos Galaktikos (Círculo de Leche) representa la leche derramada por Hera, esposa de Zeus, al alimentar a Hércules. Así, esa mancha blanca que se observaba en el cielo nocturno se identificaba con este Kyklos Galaktikos que dejó Hera. Luego los romanos lo tradujeron al latín como Vía Láctea (Camino de Leche), que es el nombre con el que la conocemos en la actualidad.
En Mesoamérica, para las civilizaciones como los Aztecas la Vía Láctea era una manifestación de Mixcóatl, el dios mexica de las tempestades, la cacería, las estrellas y la guerra, y a su vez padre de Quetzalcóatl y esposo de Coatlicue.3 Para los Mayas la Vía Láctea simbolizaba el camino de entrada a la vida y la muerte. Observaron que particularmente en los meses de invierno la Vía Láctea se desplegaba como nunca, por lo que también fue llamada “serpiente blanca deshuesada”.4
Hoy en día sabemos que no es un camino de leche ni una serpiente blanca deshuesada, sino miles de millones de estrellas que conforman una de muchas galaxias en el universo.

Las observaciones de Edwin Hubble que cambiaron la visión del Universo
En la actualidad es común hablar de galaxias que albergan millones de estrellas y que el universo está repleto de ellas. Sin embargo, esto no siempre fue así: En 1919 Edwin Hubble comenzó a trabajar con el telescopio más potente hasta esa fecha, que se encontraba en el Observatorio del Monte Wilson en California. Observaciones astronómicas previas llevaron a definir a las Nebulosas, regiones del universo que lucían difusas en comparación con las estrellas, que se observaban como nítidos puntos luminosos.
Se descubre la primera galaxia: Andrómeda
Gracias al poderoso telescopio, Hubble pudo observar el firmamento con mejor resolución y notó que las nebulosas contenían estrellas individuales en su interior. En particular, al analizar la nebulosa Andrómeda en 1924, infirió la distancia a la que sus estrellas se encontraban y descubrió que estaban ocho veces más distantes que las estrellas más lejanas observadas hasta el momento. De manera que concluyó que esta nebulosa no podía estar dentro de nuestro propio vecindario estelar. Esta fue la primera evidencia de la existencia de galaxias, dando lugar a lo que hoy sabemos es nuestra galaxia vecina Andrómeda.5

En honor a Edwin Hubble, el 24 de abril de 1990 se lanzó el Telescopio Espacial Hubble de la NASA (HST por sus siglas en inglés) con el objetivo de estudiar el universo. Con este instrumento se han podido observar aproximadamente 10.000 galaxias que se encuentran en una zona del cielo llamada Campo Ultraprofundo de Hubble.6

Origen y formación de la Vía Láctea
¿De dónde viene la Vía Láctea y todas las demás galaxias? La respuesta es de origen cosmológico: toda la materia que observamos en el universo surgió de lo que llamamos la Gran Explosión (Big Bang en inglés), que ocurrió hace 13.800 millones de años.7 La mayoría de las galaxias se formaron hace unos 10 mil y 13.600 millones de años, por lo que el universo era muy joven cuando ya estaban formándose las primeras galaxias. En particular nuestra Vía Láctea tiene unos 13.600 millones de años.8
El proceso de formación de galaxias es aún tema de investigación, y es que los procesos físicos, además de complejos, se deben cotejar con simulaciones computacionales. Además, el estudio de formación de galaxias va evolucionando a la par de los avances en astronomía, limitado claro al hecho de que solo podemos observar lo que el universo tiene para mostrarnos. Así, esta rama de la ciencia implica un estudio en conjunto que incluye modelos matemáticos, simulaciones computacionales y observaciones astronómicas.
Más del 95% de las estrellas en nuestra Galaxia se formaron a partir de gas que se fue acumulando en la Vía Láctea, dando a lugar a la formación de estrellas dentro del sistema. Se estima que solo una pequeña fracción de la masa estelar de nuestra galaxia proviene de estrellas formadas en otras galaxias y que se agregaron a nuestro sistema a través de fusiones galácticas.9 Así es: como dos grandes colosales, las galaxias pueden chocar unas con otras. De hecho la Vía Láctea chocará con su vecina Andrómeda, pero por ahora no hay de qué preocuparse ya que esta titánica colisión ocurrirá en unos 4 mil millones de años.10
Simulación computacional de la colisión entre la Vía Láctea y Andrómeda. Crédito de visualización: NASA, ESA y F. Summers (STScI)
Crédito de simulación: NASA, ESA, G. Besla (Universidad de Columbia) y R. van der Marel (STScI).
Algunas características de la Vía Láctea
Nuestra galaxia tiene la forma de un disco espiral que gira en torno a su centro. Siendo la galaxia un conglomerado de estrellas, una manera práctica de estimar su masa es comparando cuántas masas como las del Sol contiene. Así, la Vía Láctea tiene una masa aproximada de 1012 masas solares, es decir, nuestra galaxia contiene en masa el equivalente a 1.000.000.000.000 soles o en palabras: un millón de millones de soles.11
El disco galáctico tiene un diámetro de 26.8 kiloparsecs, y si ubicamos nuestro sistema solar dentro de la galaxia, estaremos a unos 8 kilopársecs del centro de la Vía Láctea.12
1 Kiloparsec
Hemos visto que las distancia dentro del sistema solar se suelen medir en Unidades Astronómicas (UA). La distancia de la Tierra al Sol es de 1 UA. La distancia hasta el cinturón de Kuiper, más allá de Neptuno, es de unas 50 UA. Para que tengas idea del tamaño de la galaxia, 1 pársec equivale a 206.265 UA. Así, pársecs, kilopársecs (que son mil pársecs) y Megapársecs (que es un millón de pársecs) son unidades de medida que se suelen utilizar cuando se estudian objetos muy grandes y lejanos, como las galaxias.
Las galaxias espirales como la nuestra se componen de las siguientes cuatro partes: núcleo galáctico en el centro, bulbo central, disco galáctico y halo.

Mientras que el bulbo y el disco se ha comprendido gracias a observaciones que registran tanto las estrellas como el material que abunda en el medio interestelar, el centro galáctico y el halo han sido una pieza enigmática para la comprensión de la formación de galaxias. Como veremos a continuación, los centro galácticos poseen lo que conocemos como agujeros negros, mientras que los halos que envuelven a las galaxias parecen estar hechos de algo desconocido aún y que llamamos materia oscura.
Centro galáctico: los avances más recientes sobre agujeros negros
Los agujeros negros han sido temas de estudio de la física, la matemática, y han llevado esta idea al séptimo arte con apariciones dentro de la ciencia ficción. Durante años hubo mucho debate sobre la existencia de estos exóticos objetos, ya que no se observaba alguno en el espacio. Podemos pensar en un agujero negro como un objeto compacto con una cantidad de masa tan grande que la gravedad que produce es super intensa, tanto que ni siquiera la luz puede salir de él. Esta sería una manera pictórica de describir un agujero negro, pero estudios matemático formales y proyectos científicos que se dedican a observar los centros galácticos tanto de nuestra Vía Láctea como el de otras galaxias han dado avances en la comprensión de estas regiones de nuestro universo.
En abril de 2019 la colaboración del Telescopio del Horizonte de Eventos (EHT por sus siglas en inglés) reportó la primera imagen de un agujero negro. ¿Cómo lo hicieron? Para poder lograr una resolución que les permitiera observar el centro de la galaxia M87, se necesitaba un telescopio del tamaño del planeta. Como resulta impráctica una construcción como esta, más bien se usó un arreglo de ocho radio telescopios distribuidos en varias partes del mundo.13
La colaboración EHT trabajó durante más de una década en la hazaña de mejorar las técnicas de radioastronomía, obtener imágenes de alta resolución y así poder detectar la silueta de un agujero negro, delimitada por el gas brillante que rodea el borde de un agujero negro. A este borde se le conoce horizonte de eventos, todo lo que cruce este horizonte, no puede escapar del agujero negro, ni siquiera la luz.14 El segundo objetivo de este proyecto fue obtener la primera imagen del agujero negro en el centro de nuestra galaxia.15
Vía Láctea: así se ve el centro de nuestra galaxia

En 2020, después de que la primera imagen del centro de la Vía Láctea diera la vuelta al mundo, se otorgó el Premio Nobel de Física al físico Roger Penrose “por el descubrimiento de que la formación de un agujero negro es una predicción robusta de la teoría general de la relatividad”, y a los astrónomos Reinhard Genzel y Andrea Ghez “por el descubrimiento de un objeto compacto supermasivo en el centro de nuestra galaxia”.
Este descubrimiento no solo demuestra que la teoría de la Relatividad General de Einstein predice la inevitable existencia de los agujeros negros: a través de las técnicas modernas para observar el centro galáctico se pudo inferir que en el centro de las galaxias hay un objeto con una masa de unos cuatro millones de masas solares confinado en una región más pequeña que nuestro sistema solar.
De esta forma, la predicción teórica como la observación en la naturaleza comprueba que los agujeros negros son una realidad y que al parecer les gusta habitar en los centros de las galaxias, incluyendo la nuestra.
Materia Oscura
Imagina que tienes unas monedas sobre la mesa y las estás contando. De repente una de las monedas que está sobre la mesa comienza a moverse sola, deslizándose sobre la mesa y recorriendo su superficie. Parece magia, una moneda moviéndose sola sobre la mesa, pero ante tal evento haces lo primero que se te ocurre para entender lo que puede estar pasando: te asomas debajo de la mesa y efectivamente, como ya sospechabas, te estaban jugando una broma y alguien estaba escondido con un imán moviendo la moneda.
El movimiento inusual se debía a que existía una fuerza adicional que movía a la moneda y que no se estaba contemplando, una fuerza adicional producida por el campo magnético del imán. Pues bien, en la década de los 70’s la astrónoma Vera C. Rubin estudió de manera sistemática el movimiento de rotación de galaxias espirales. Sus datos mostraban algo inusual: las estrellas de las partes más externas de las galaxias se movían más rápido de lo que se esperaba, como si hubiese una fuerza adicional además de la gravedad que se podía inferir por el material en el disco galáctico, como estrellas y gas interestelar.

¿Que fuerza hace que las estrellas en las galaxias roten más rápido?
A estas escalas la fuerza dominante y que rige la dinámica galáctica es la gravedad. Hasta ahora no se ha detectado alguna otra fuerza responsable de este comportamiento estelar en las galaxias, pero la explicación que se sigue aceptando e investigando, es que hay un tipo de materia que no se puede observar y que por ende se le llama materia oscura.
La Vía Láctea y muchas galaxias en el universo muestran evidencia de que tienen un halo de materia oscura. De no ser así, las estrellas que lo conforman no hubiesen producido la gravedad suficiente como para aglomerarse y formarse como galaxia.
Hoy en día entendemos que la materia oscura no está solo en las galaxias, sino que además ha estado presente durante toda la evolución del universo. Tan así, que sin la materia oscura no se habrían formado las galaxias.16
No sabemos qué es, o de qué está hecha la materia oscura. Hasta ahora sabemos que tiene un efecto evidente en el proceso de formación de galaxias. Más aún, miles de millones de galaxias se atraen gravitacionalmente y se distribuyen de una forma muy particular que solo se puede explicar con la presencia de la materia oscura – es por ello que el universo es de la forma que tiene cuando lo observamos.
Simulación computacional de la formación de estructuras. El parámetro Z es una medida de tiempo: mientras más grande es su valor, más al pasado está la evolución del universo. A medida que Z se acerca a cero, el universo luce como el que vemos en la actualidad, formando una red cósmica. Simulación y visualización: Centro Nacional de Aplicaciones de Supercomputadoras por Andrey Kravtsov (Universidad de Chicago) y Anatoly Klypin (Universidad Estatal de Nuevo México)
La animación anterior es una simulación computacional del proceso de formación de estructuras. Cada punto es una galaxia e inicialmente están distribuidas de manera uniforme. El efecto de la gravedad y la materia oscura hacen que hayan regiones donde se aglomeran más galaxias y otras regiones que quedan más vacías. Esta simulación permite visualizar al universo a gran escala, cómo es que tiene la estructura que se observa y qué procesos e ingredientes fueron los necesarios para que hoy en día nuestro universo luzca de esa manera.
Cartografiando al universo: ¿cuántas galaxias más hay allá afuera?
Con los avances tecnológicos se han podido construir telescopios que permiten observar no solo muchos más objetos en el universo sino también mirar más lejos. Una colaboración internacional que iniciará su toma de datos en 2025 es el Observatorio Vera C. Rubin: Estudio del Legado del espacio y tiempo (LSST por sus siglas en inglés). Es un telescopio terrestre ubicado en Chile que tomará observaciones del universo durante la próxima década. Entre los objetivos científicos está trabajar en las siguientes cuatro áreas:
- Materia oscura
- Sistema Solar
- Vía Láctea
- Exploración de objetos “transitorios”, que cambian de posición o de brillo con el tiempo

La cantidad de información que recopilará el Observatorio Vera C. Rubin no tiene precedentes: se estima que se podrán sondear alrededor de 20 mil millones de galaxias, 17 mil millones de estrellas y 6 millones de órbitas de cuerpos del sistema solar.
Otra colaboración que ya está activa y ha reportado los resultados del primer año de funcionamiento es el Instrumento Espectroscópico de Energía Oscura (DESI por sus siglas en inglés). DESI está diseñado para medir la expansión del universo.17 Su objetivo principal es obtener los espectros ópticos de decenas de millones de galaxias y así construir un mapa tridimensional del universo cercano.
Los telescopios mencionados anteriormente son terrestres, pero el 01 de Julio de 2023 se lanzó al espacio un telescopio llamado Euclides, en honor al matemático griego Euclides de Alejandría, que vivió alrededor del año 300 a. C. y fundó la disciplina de la geometría. Algunas de las preguntas que abordará el satélite Euclides son: ¿Cuál es la estructura y la historia de la red cósmica? ¿Cuál es la naturaleza de la materia oscura? ¿Cómo ha cambiado la expansión del Universo a lo largo del tiempo? ¿Está completa nuestra comprensión de la gravedad?

Desde México, se puede apreciar la Vía Láctea desde diferentes ubicaciones, pero en particular desde dos lugares donde también se encuentran telescopios: en el pico Orizaba ubicado entre Puebla y Veracruz, donde está el Gran Telescopio Milimétrico Alfonso Serrano, y también un gran cielo nocturno se puede apreciar desde el Parque Nacional San Pedro Mártir, B.C. – allí está el Observatorio Astronómico Nacional San Pedro Mártir de la UNAM.
Así como los átomos son los bloques fundamentales que construyen la materia, las galaxias son los bloques a partir de los cuales se construye el universo. La Vía Láctea es tan solo una de miles de millones de galaxias aún por descubrir.
- Thomas Wright, “An Original Theory or New Hypothesis of the Universe”, 1750. ↩︎
- Immanuel Kant, “Universal natural history and theory of the heavens”, 1755. ↩︎
- Editorial Etecé, “Dioses aztecas”, 24 octubre 2024. ↩︎
- Redacción de MasdeMX.com, “Wakah Chan, la Vía Láctea para los mayas”, 19 febrero 2017. ↩︎
- Richard Berendzen , Richard Hart and Daniel Seeley, “Man Discovers the Galaxies”, 1984. ↩︎
- NASA Webb Telescope Team, “NASA’s Webb Telescope to Witness Galactic Infancy”, 04 octubre 2017. ↩︎
- Colaboración del Satélite Planck, “Planck 2018 results VI. Cosmological parameters”, 11 septiembre 2020 ↩︎
- Jason S. Kalirai, “The age of the Milky Way inner halo”, 30 mayo 2012. ↩︎
- Thorsten Naab y Jeremiah P. Ostriker, “Theoretical Challenges in Galaxy Formation”, 02 junio 2017. ↩︎
- NASA Hubble Mission Team, “NASA’s Hubble Shows Milky Way is Destined for Head-On Collision”, 31 mayo 2012. ↩︎
- E.V. Karukes, M. Benito, F. Iocco, R. Trotta and A. Geringer-Sameth, “A robust estimate of the Milky Way mass from rotation curve data”, 18 mayo 2020. ↩︎
- Goodwin, S. P., Gribbin, J. y Hendry, M. A., “The relative size of the Milky Way”, agosto 1998. ↩︎
- Event Horizon Telescope, “Astronomers Capture First Image of a Black Hole”, 10 abril 2019. ↩︎
- NASA, “How Scientists Captured the First Image of a Black Hole”, 12 mayo 2022. ↩︎
- EHT Collaboration, “Astronomers Reveal First Image of the Black Hole at the Heart of Our Galaxy”, 05 diciembre 2022. ↩︎
- Andrew J. Benson, “Galaxy formation theory”, octubre 2010. ↩︎
- DESI Team, “First Cosmology Results from DESI: Most Precise Measurement of the Expanding Universe”. ↩︎
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