No fue sino hasta comienzos del siglo XX que los astrónomos lograron obtener una visión mucho más completa y exacta de nuestra galaxia y del Universo.
Pierre-Simon de Laplace |
Una de las primeras visiones cosmológicas acertadas sobre el Universo, fueron vertidas por el físico, matemático y astrónomo francés, uno de los gigantes del pensamiento humano, Pierre-Simon de Laplace (1749–1827).
Laplace desarrolló una profunda discusión analítica en los cinco tomos de su obra Méchanique Céleste. Los primeros dos tomos de esta obra se publicaron en 1799, el tercero y cuarto, en los años 1803 y 1805. El último se publicó en 1825.
En esta obra planteó la posibilidad de existencias de grumos separados en el Universo, a los que denominó Universos–Islas.
Esta hipótesis de Laplace, fue considerada más una conjetura, ya que no poseía ningún tipo de evidencia observacional. |
En 1907, Fournier d'Albe, tomando como base los trabajos de Lord Kelvin, explica que la oscuridad del Universo se debe a su extensión infinita.
En 1912, Vesto Slipher (1875-1969), astrónomo estadounidense, trabajando en espectrografía desde el observatorio Lowell, Flagstaff, Arizona, descubre el desplazamiento al rojo en las líneas espectrales de algunos objetos nebulosos, considerados parte de la Vía Láctea. Es en ese instante en que se tiene una primera noción del tamaño del Universo: el corrimiento al rojo de las nebulosas espirales y elípticas denotan una gran lejanía.
Uno de los primeros objetos a los que se le determinó desplazamiento en sus rayas espectrales, fue la nebulosa de Andrómeda. Estudios realizados por Slipher, permitieron determinar la velocidad radial de este objeto extragaláctico.
Después de dos años de trabajo, el mismo Vesto Slipher (1914) denomina galaxias a las nebulosas que, hasta ese momento, se denominaban nebulosas espirales.
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Vesto Slipher |
Henrietta Leavitt |
Ese mismo año, en 1912, la astrónoma estadounidense Henrietta Leavitt (1868-1921), trabajando desde el observatorio de Harvard, establece la relación Período-Luminosidad en las estrellas variables cefeidas.
Descubre cefeidas en las Nubes de Magallanes y determina que el brillo alcanzado por este tipo de estrellas se encuentra en intima relación con el período que posee.
De esta manera, midiendo el brillo de las cefeidas, se puede establecer la distancia a la que se encuentra el objeto en donde se encuentra.
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En 1914, Arthur Eddington (1882-1944), astrofísico británico, establece en su libro Stellar Movements and the Structure of the Universe, que la Vía Láctea es sólo una pequeña parte del Universo.
Director del Observatorio de Cambridge, para la fecha, estuvo en estrecho contacto con Albert Einstein y Willen de Sitter y posteriormente realizó importantes aportes matemáticos en su libro Mathematical Theory of Relativity (1923).
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Arthur Eddington |
Harlow Shapley |
En 1917, el astrónomo estadounidense Harlow Shapley (1885-1972) realiza una calibración cualitativa de la relación Período-Luminosidad encontrada por Henrietta Leavitt años antes.
Trabajando en el observatorio de Monte Wilson, desarrolló la teoría de la pulsación. Su interés derivó de las estrellas variables cefeidas a los cúmulos globulares.
Al determinar la distancia a los cúmulos globulares se pudo comprobar que la Vía Láctea era mucho mayor de lo que se pensaba. También, estableció que la posición del Sol en la galaxia no era preferencial.
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Ese mismo año, Albert Einstein (1879-1955) establece que el Universo se puede encontrar en expansión o en contracción, pero nunca estable. Willen De Sitter (1872-1934), apoyándose en los trabajos de Einstein establece que el Universo en un lugar vacío y en expansión.
De Sitter y Einstein discurriendo en Princeton.
En 1922, el físico Alexander Friedmann (1888-1925) publica un modelo cosmológico con materia en expansión. Cuantifica la edad del universo en 10.000 millones de años. Ese mismo año, William Campbell (1862-1938) realiza la primera evaluación del movimiento del Sol en la galaxia, aprovechando la medida del movimiento propio de más de 2.000 estrellas y Jacobus Kapteyn publica su versión de la forma, estructura y dimensiones de los sistemas estelares.
Edwin Hubble
En 1924, haciendo uso del telescopio de 2,5 metros del observatorio de Monte Wilson, Edwin Hubble logra fotografiar estrellas variables cefeidas en la nebulosa de Andrómeda (19 de febrero).
Lemaitre y Einstein
En 1927, el teólogo belga George Lemaitre (1894-1966) desarrolla el modelo de expansión del Universo de Alexander Friedmann y Arthur Eddington identifica que el desplazamiento al rojo de las rayas espectrales de las nebulosas extragalácticas, se corresponden con un efecto Doppler debido a la expansión del Universo.
En 1928, Edwin Hubble (1889-1953) cuantifica la expansión del Universo. Enuncia su Ley de Expansión del Universo, que reza que cuanto más lejos se encuentra una galaxia, más alta será su velocidad de recesión.
La constante de Hubble, dimensionada en Kilómetros por segundo por MegaParsec, se ha ido ajustando a partir de la inmensa incertidumbre de los valores iniciales (500 Km/s/Mpc; Hubble, Humason). La misma fue revisada y corregida en 1938 (50-100 Kms/s/Mpc; Hubble, Humason), 1956 (75 Kms/s/Mpc; Humason, Mayall, Sandage). Más recientemente se han establecido los valores de 70 Km/s/Mpc (1999), 74 Km/s/Mpc (Wendy Freedman, Obs. Carnegie, agosto 2000) y 77 Km/s/Mpc (Obs. Chandra, agosto 2006).