Desde la invención de la báscula, pesar cualquier objeto (incluso nuestro cuerpo) resulta la cosa más sencilla del mundo. Pero, ¿alguna vez te has preguntado cómo determinar la masa de algo tan masivo como la Vía Láctea? Si para los astrónomos determinar la masa de un cuerpo celeste ya es una tarea complicada, nuestra galaxia supone todo un reto por la perspectiva sesgada que tenemos de la misma. No olvidemos que, para cualquier efecto, estamos dentro de ella.
La semana pasada, un equipo internacional de investigación publicó un estudio con la más nueva y precisa estimación de la masa que posee la Vía Láctea. Investigaciones anteriores ya habían definido de forma precisa el tamaño de nuestra galaxia, que actualmente mide unos 256,000 años luz. Y a través de un sofisticado método, el reciente estudio determinó que su masa equivale a 890 mil millones de veces la masa del Sol.
Esto quiere decir que nuestra galaxia pesa alrededor de 1.7 septillones de kilogramos (un septillón equivale al número 10 seguido por 42 ceros).
Determinar la masa de una galaxia.
Como no tenemos una balanza que pueda pesar galaxias (y aunque la tuviéramos las balanzas sólo aplican en la Tierra, donde están calibradas respecto a la gravedad), los astrónomos emplearon modelos muy complejos con la finalidad de abarcar diversos factores. El objetivo es tener un panorama más amplio sobre la apariencia de nuestra galaxia y el comportamiento de las estrellas y gases que contiene, muchos de los cuales son invisibles para nosotros.
En primer lugar, los investigadores profundizaron en la dinámica de movimiento de estos materiales, algo que los científicos denominan curva de rotación. A diferencia de lo que sugiere el sentido común, la Vía Láctea no se desplaza como un carrusel donde todo gira de forma ordenada y estable. Mientras algunos objetos giran más rápido, otros lo hacen con más calma. Por eso, el abordaje de esta investigación buscó caracterizar este movimiento para revelar la distancia entre los objetos y, en consecuencia, la masa.
No se trata de algún truco de magia: como la rotación se relaciona con las fuerzas gravitacionales a las que se someten estos objetos, partiendo de la gravedad se puede calcular la masa. Cada estrella y molécula de gas en nuestra galaxia protagoniza un constante tira y afloja entre el empuje de la fuerza centrífuga producida por la velocidad de rotación (que busca expulsar los objetos al medio intergaláctico) y el tirón gravitacional del agujero negro central.
Existe cierto equilibrio, un balance entre ambas fuerzas. Se parece a lo que sucede cuando un niño gira en un carrusel y se sostiene para no salir expulsado.
Considerando la materia oscura.
Gracias a este equilibrio, la mayoría de los cuerpos no son tragados por el agujero negro del núcleo, ni salen disparados a los confines del Universo. Calculando dicho «estado de balance», los investigadores pudieron conocer la masa de cada objeto en nuestra galaxia. Sería lógico sumar para obtener un resultado final; sin embargo, tenemos un gran problema llamado materia oscura. Algunas estimaciones sugieren que esta sustancia misteriosa e invisible equivale al 93% de la masa que posee la Vía láctea.
Como la materia oscura no interactúa con la luz, pero posee masa y su gravedad puede observarse, había que incluirla en la suma. Con eso, además de concluir el peso total de la Vía Láctea, los investigadores también estimaron la masa de la materia oscura que contiene: 890,000’000,000 veces la masa del Sol. Esto quiere decir que únicamente 60 mil millones están visibles, el resto permanece oculto a nuestras capacidades.