miércoles, 3 de febrero de 2016

Lo Pequeño, lo Grande, lo Simple, lo Complejo (II)


La semana pasada viajamos a través de los distintos órdenes de magnitud hasta la escala de lo infinitamente pequeño gracias a la web scaleofuniverse.com, y hoy toca moverse en dirección contraria y describir una progresión logarítmica en lo espacial hasta lo infinitamente grande, dedicando, como en la primera entrega, un párrafo a cada nueva potencia de diez y ascendiendo por los distintos múltiplos del metro, que reciben nombres propios cada tres saltos hacia arriba. Las distancias citadas en cada párrafo serán por lo tanto, en promedio, unas diez veces mayores que las del párrafo anterior.



 
1. Empezamos por ejemplo con la longitud de onda de las ondas de radio de frecuencia modulada (FM), que es precisamente de 1m. A continuación podemos citar algunos animales como el albatros, con una envergadura de alas de 3m, el elefante, de 5m de largo, la jirafa, de 6m de altura, o el ya extinto tiranosaurio, de 7m de longitud. Para terminar, el módulo lunar Apolo tenía un tamaño de 9m.

2. La altura de un roble o el tamaño de una vivienda promedio es de 15m. Una ballena azul mide 30m. Los dinosaurios más grandes encontrados por ahora tienen 60m, llegando casi al tamaño de un Boeing 747… Como curiosidad, deciros que la envergadura de alas del 747 es mayor que la longitud total del primer vuelo de los hermanos Wright, que fue de 37m. La Estatua de la Libertad, incluido el pedestal, mide 93m. Y para terminar el párrafo con otro árbol, la secuoya tiene 100m de alto.

3. La envergadura de la Estación Espacial Internacional ahora mismo es de 108m. La Gran Pirámide de Giza, con 150m, fue la estructura más alta construida por el Hombre durante casi 4000 años. El Titanic tenía 270m de eslora, aunque puesto de pie no superaría a la Torre Eiffel, de 320m. El Burj Khalifa de Dubai, por ahora el edificio más alto del Mundo, tiene 828m de altura. La longitud de onda de la radio de amplitud modulada (AM) está en torno a un kilómetro.

4. El Central Park de Manhattan tiene 4km de largo y el Palm Jebel Ali, una de las islas artificiales más grandes del Mundo, mide unos 8km. El Monte Everest, el punto más alto sobre la superficie del mar, está a 8.8km de altitud, mientras que la Fosa de las Marianas, el punto más bajo del fondo oceánico, tiene 10.9km de profundidad. Como curiosidad, os comento que la Fosa de las Marianas sólo ha sido visitada por tres personas en toda la historia, muchas menos que las que han estado en la Luna; entre estas tres se encuentra James Cameron, director de cine y experto en submarinismo. El Cometa Halley tiene en promedio 11km de diámetro, aunque su cola mide millones de kilómetros.

5. Deimos y Fobos, las dos lunas de Marte, tienen tamaños extremadamente pequeños, de unos 13 y 23km respectivamente. Igualmente pequeña, aunque mucho más densa, una estrella de neutrones puede medir unos 24km de diámetro. La distancia recorrida en una Maratón es de 42.2km, en honor a la larga carrera del soldado griego Filípides en el 490 a.C. para anunciar en Atenas la victoria sobre los persas, muriendo de cansancio justo después.

6. En este orden de magnitud tenemos a estados pequeños de los Estados Unidos, a países pequeños del resto del Mundo y a las lunas de pequeño tamaño del Sistema Solar; como suele ocurrir a menudo, precisamente por ser pequeños sus nombres no son demasiado conocidos o relevantes. El Gran Cañón excavado por el Río Colorado tiene una longitud de 450km.




7. Italia tiene 1100km, y Tejas y California tienen ambos 1200km. El diámetro del planetoide Plutón es de 2300km. El Gran Arrecife de Coral al noreste de Australia, formado por una enorme acumulación de esqueletos de corales, es la estructura de origen animal más grande de nuestro planeta, con unos 2600km, visible incluso desde el espacio. La Gran Muralla China tiene una longitud de 8850km contando todas las curvas y recodos, aunque su tamaño en línea recta entre los extremos más alejados es de 2900km; al tener tan sólo 10m de ancho, es un mito que pueda verse desde la Estación Espacial Internacional. Estados Unidos, con 4200km, es más grande que el diámetro de la Luna, de 3500km, aunque no es mayor en superficie total. Ganímedes, Calisto, Io y Europa, las cuatro lunas más grandes de Júpiter, están en torno a este tamaño. Mercurio tiene un diámetro de 4900km, Marte de 6800km (aquí en medio estaría Asia, con 8000km), Venus de 12000km y la Tierra de 12700km.

8. El diámetro de la estrella enana blanca Sirio B es de 20000km, o 20Mm… Hasta ahora no habíamos usado los megámetros, o millones de metros, porque por debajo del tamaño de la Tierra los kilómetros son más intuitivos y fáciles de entender; como en el caso de los submúltiplos del metro, iremos encontrando nuevos nombres por cada grupo de tres órdenes de magnitud. Neptuno tiene un tamaño de 49Mm, Urano de 51Mm, Saturno de 120Mm (sin contar los anillos) y Júpiter (unas diez veces mayor que la Tierra) de 140Mm.

9. TrES-4, el planeta más grande descubierto por ahora fuera de nuestro sistema estelar, tiene un tamaño de 230Mm, o lo que es lo mismo, 0.23 gigámetros. La distancia entre la Tierra y la Luna es de 0.38Gm, y en el espacio que queda en medio cabrían los otros siete planetas que orbitan nuestra estrella puestos en fila. En este orden de magnitud tenemos también a varias enanas rojas.

10. Y llegamos por fin a nuestro Sol, que con 1.4Gm es diez veces mayor que Júpiter y por tanto cien veces mayor que la Tierra en diámetro. Alfa Centauri A, una estrella muy cercana a nuestro sistema, tiene un tamaño similar. Algo mayores pero aún dentro del mismo orden de magnitud, tenemos a estrellas como Sirio A, Altair, Vega o Regulus. Otro dato curioso: si los más de 7000 millones de habitantes de la Tierra se pusieran uno encima de otro, tendrían una altura total de 10Gm, que no está nada mal…




11. Polaris, la Estrella Polar que nos indica el norte, tiene un diámetro de 40Gm. Aldebaran tiene 60Gm y Rigel alcanza los 97Gm.

12. A la distancia entre el Sol y la Tierra, de 150Gm (es decir, 150 millones de kilómetros), se le denomina Unidad Astronómica y se usa a veces como referencia. Antares es una supergigante roja de 970Gm o, ya utilizando terámetros, 0.97Tm.

13. Betelgeuse mide 1.3Tm, mientras que VY Canis Majoris, con un diámetro de 3Tm, es la estrella más grande conocida; es tan grande que si la colocáramos con su centro en la posición de nuestro Sol su superficie quedaría más allá de la órbita de Saturno.

14. El Cinturón de Kuiper, de 15Tm de diámetro, es una región del Sistema Solar exterior a la órbita de Neptuno que, al igual que el Cinturón de Asteroides entre Marte y Júpiter, contiene gran cantidad de pequeños cuerpos y planetas enanos. 20Tm es la distancia recorrida hasta ahora por la sonda espacial Voyager I desde su lanzamiento en 1977; encargada inicialmente de estudiar los satélites de Júpiter y Saturno, esta sonda dejó atrás la heliopausa y salió a la zona de influencia del espacio interestelar en 2012, previéndose que continúe operativa y enviándonos información hasta 2025. Alejándose de nosotros a una velocidad de 17km/s, la Voyager I es actualmente el objeto fabricado por el Hombre más lejano a la Tierra… Aunque, por muy bien que esto suene, resulta un jarro de agua fría pensar que la luz recorre en un solo día una distancia bastante superior, de 26Tm.

15. Aunque a este rango de distancias del Sol ya se nota la influencia del espacio interestelar y no sólo la de nuestra estrella, todavía podemos encontrar aquí unos cuantos cuerpos con órbitas muy excéntricas… Ejemplos de ello serían cometas como el Hale-Bopp y objetos transneptunianos como Sedna, cuyas distancias al Sol en sus posiciones más alejadas son de 55Tm y 140Tm, respectivamente. Acercándonos al siguiente múltiplo, el petámetro, entramos en el reino de las nubes de gas o nebulosas, como la de la Mantaraya, de 700Tm (0.7Pm) de tamaño.

16. La nebulosa del Ojo de Gato mide 2.5Pm, y la del Reloj de Arena 3Pm. 9.46Pm es la distancia recorrida por la luz en un año, conocida también como un año-luz, y utilizada como unidad de referencia.

17. Unos 2 años-luz, o 20Pm, es el diámetro de la Nube de Oort, el límite exterior del Sistema Solar, repleto de pequeños cuerpos flotantes muy fríos y distantes entre sí. De este tamaño son también muchas de las nebulosas que podemos observar desde la Tierra, como la del Esquimal, la del Anillo o la de la Cabeza de Caballo. 33Pm es lo que se conoce como parsec, otra de las unidades de referencia para medir distancias en el espacio exterior. 42Pm es la distancia entre el Sol y Próxima Centauri, la estrella más cercana.




18. Los Pilares de la Creación, nubes de gas dentro de la nebulosa del Águila, son una estructura de forma muy característica de 100Pm de envergadura. La nebulosa del Cangrejo, originada por la explosión de una supernova en el año 1054 de nuestra era, tiene un tamaño de 110Pm. La nebulosa de Orión tiene 250Pm y la guardería estelar de la nebulosa del Águila unos 700Pm.

19. Llegamos al orden de magnitud del exámetro, equivalente a mil petámetros. Empezamos a ver aquí algunos cúmulos globulares, conjuntos de estrellas de gran densidad: el cúmulo de Omega Centauri tiene unos 1.5Em y el Messier 54 unos 3Em. Con 6Em de diámetro, la nebulosa de la Tarántula es, además de la más grande registrada hasta ahora, el objeto no estelar más brillante conocido.

20. Entramos en el reino de las galaxias, aunque las de este tamaño son todavía enanas. Con 20Em de punta a punta, la Leo II es una de las veinticuatro galaxias-satélite de la nuestra, la Vía Láctea. La galaxia enana de Canis Major, de 50Em de tamaño, es la más cercana a nosotros, y de hecho está siendo devorada por la atracción gravitatoria de la Vía Láctea. Otro de nuestros satélites galácticos es la galaxia enana de Sagitario, con 100Em.

21. La galaxia del Triángulo, con 500Em, ya empieza a tener un tamaño considerable; de hecho es, después de Andrómeda y la Vía Láctea, la más grande de las treinta que conforman nuestro Grupo Local. Una buena manera de recordar cuánto es un zettámetro (el siguiente múltiplo después del exámetro) consiste en saber que es más o menos el tamaño de nuestra galaxia; expresado en metros, sería un uno con veintiún ceros a continuación. Frente a los 1.2Zm de la Vía Láctea tenemos los 1.5Zm de Andrómeda. Como ya comentamos en otra ocasión, dentro de unos 5000 millones de años ambas galaxias espirales colisionarán dando lugar a una sola llamada Lactómeda, que será probablemente elíptica y por tanto sin brazos diferenciados.




22. La galaxia elíptica supergigante de Virgo A, con 2.5Zm de tamaño, es la más grande del cúmulo de Virgo. Casi el doble de este diámetro es la distancia recorrida por la Tierra alrededor del Sol desde su formación, hace 4500 millones de años. También en torno a 5Zm está el tamaño de la galaxia Caldwell 35. La distancia actual entre la Vía Láctea y Andrómeda es de 20Zm.

23. La galaxia más grande conocida hasta el momento es IC 1101, con un tamaño de 50Zm y un número de estrellas 400 veces superior al de la Vía Láctea. El Grupo Local, el cúmulo de galaxias en el que nos encontramos y que ya hemos citado antes, tiene un tamaño total de 100Zm.

24. Nos vamos acercando al orden de magnitud del yottámetro, el equivalente a mil zettámetros. A esta escala tenemos cúmulos de galaxias como el nuestro, de 0.1Ym, y otros vecinos como el de Fórnax, de 0.2Ym, o el de Virgo, de 0.3Ym. Estos tres y otros cien cúmulos más forman el supercúmulo de Virgo, de 1.1Ym de tamaño… Y por grande que pueda parecernos, éste es sólo uno entre millones de otros supercúmulos.

25. A una distancia de 2.5Ym de aquí está el llamado Gran Atractor, una anomalía gravitacional con una masa decenas de miles de veces superior a la de la Vía Láctea y que está atrayendo a miles de galaxias (incluidos nosotros) hacia sí. De un tamaño de 5Ym es el Supervacío de Eridanus, una zona del firmamento ligeramente más fría que el promedio dado por la radiación de fondo de microondas. 6.5Ym es lo que nos separa del supercúmulo de Shapley; siendo bastante más grande que el supercúmulo de Virgo, la distancia que hay entre sus distintas galaxias marca una frontera muy importante: mientras que para distancias más pequeñas la fuerza de la gravedad mantiene a las galaxias juntas y cohesionadas, para distancias mayores la expansión del Espacio, del propio tejido del Universo, iniciada con el Big Bang, hace que todos los puntos del Cosmos se alejen progresivamente unos de otros… Que la expansión del Universo no sea la misma en todos los puntos y sea parcialmente contrarrestada por la gravedad es francamente un concepto difícil de comprender.

26. Nuestro supercúmulo pertenece al hipercúmulo o filamento de Piscis-Cetus, de 10Ym de longitud, aunque hay otros filamentos galácticos más grandes como la gran muralla de Sloan, de 13Ym, o la gran muralla de Hércules-Corona Boreal, de 100Ym (o tres gigaparsecs) de tamaño, descubierta en 2013 y actualmente la estructura con forma definida más grande del Universo conocido.




27. Para ir terminando, dos datos realmente interesantes… El primero hace referencia a un experimento que se llevó a cabo en 1995 con el telescopio espacial Hubble: se apuntó éste hacia una minúscula porción del cielo a la izquierda de la Luna, en una región de una parte entre 24 millones comparada con la totalidad del firmamento. Esta zona era aparentemente negra y no parecía que hubiese nada interesante en ella, pero después de una extensa serie de exposiciones en esa dirección durante varios días se obtuvo una fantástica fotografía en la que se apreciaban hasta tres mil objetos: sólo unos pocos de éstos eran estrellas de nuestra galaxia en primer plano, pero la inmensa mayoría eran galaxias enteras de muy distintas formas situadas a una distancia enorme de nosotros, de unos 127Ym, o 12700 millones de años-luz. A esta fotografía se la conoce como el Campo Profundo del Hubble.

Me resta aportaros el segundo dato interesante respecto al último orden de magnitud, que no es sino el tamaño más grande que tiene sentido físico: el Universo observable por los humanos es una esfera con un radio de 460Ym, o 14 gigaparsecs, o 46000 millones de años-luz… Bueno, en realidad el tamaño más grande con sentido sería el correspondiente diámetro, que es justo el doble. Teniendo en cuenta que mirar muy lejos hacia el espacio exterior es equivalente a contemplar el Pasado remoto, ya que la luz ha tardado un cierto tiempo en llegar hasta nosotros, parecería lógico, a primera vista, que la mayor distancia a la que pudiésemos enfocar nuestros telescopios viendo una imagen fuese de 13800 millones de años-luz (la distancia viajada por la luz durante la edad del Universo)… ¿Cómo se explica entonces esa cifra de 46000, bastante superior? Resulta que tenemos que añadir los aproximadamente 32000 millones de años-luz que se han alejado en todas direcciones, debido a la expansión del tejido espacial del Universo, los puntos que emitieron en su día esta luz, la más antigua que existe…

Y con esto terminamos por hoy… ¡Vaya montón de datos, tengo la cabeza a punto de estallar! La semana que viene seguiremos hablando de los distintos órdenes de magnitud y de los niveles crecientes de complejidad de las estructuras que habitan cada uno de ellos; será la última entrega, y os prometo que haré todo lo posible para que la conclusión sea algo realmente grande.



2 comentarios:

naturalesprofe dijo...

Hola kalonauta! Mira que el link relativo al ave con más envergadura que existe (el albatros) no me ha sorprendido nada. Era precisamente eso lo que esperaba al darle al click, dw lo cual no sé si enorgullecerme o preocuparme.....Al menos no era un loro inerte...
Al igual que en la primera parte del post, me ha encantado la forma tan didáctica de expresar el asunto.
Un saludo,

Kalonauta dijo...


No esperaba menos de tu sexto sentido para las frikadas, Rojo... Creo que a estas alturas ya es demasiado tarde para preocuparse. ;-)

¡Gracias por pasarte por aquí y dejar un par de líneas!