¿Por qué el cielo es oscuro de noche?

Nuestros amigos en Highlands Museum and Discovery Center en Ashland, Kentucky, hicieron una pregunta muy buena. ¿Por qué está oscuro el espacio?

Telescopio Espacial Hubble, imagen de campo profundo.

Esta pregunta no es tan simple como podría parecer. Tal vez pienses que el espacio parece oscuro a la noche porque es en ese momento cuando nuestra cara de la Tierra está lejos del Sol a medida que la Tierra rota en su eje cada 24 horas. ¿Pero qué sucede con todos esos otros soles lejanos que parecen como estrellas en el cielo nocturno? Nuestra propia galaxia Vía Láctea contiene más de 200 mil millones de estrellas, y todo el universo probablemente contiene más de 100 mil millones de galaxias. ¡Tal vez supongas que muchas de las estrellas iluminarían la noche al igual que sucede durante el día!

Pero, hasta el siglo 20, los astrónomos no creían que siquiera fuera posible contar todas las estrellas del universo. Pensaban que el universo continuaba para siempre. En otras palabras, creían que el universo era infinito.

Además de ser muy difícil de imaginar, el problema con un universo infinito es que no importa dónde mires en el cielo nocturno, deberías ver una estrella. Las estrellas deberían superponerse en el cielo como los troncos de los árboles en el medio de un bosque muy espeso. Si esto fuera así, el cielo brillaría de luz. Este problema perturbó enormemente a los astrónomos y se llegó a conocer como la "Paradoja de Olbers". Una paradoja es una declaración que parece estar en desacuerdo con sí misma.

Nebulosa NGC 604

Para tratar de explicar la paradoja, algunos científicos del siglo 19 pensaron que debería haber nubes de polvo entre las estrellas que estaban absorbiendo mucha de la luz de las estrellas de modo que no llegarían a brillar para nosotros. Pero los científicos posteriores se dieron cuenta que el polvo mismo absorbería tanta energía de la luz de las estrellas que llegaría a brillar tan caliente y brillante como las estrellas mismas.

Los astrónomos ahora se dan cuenta que el universo no es infinito. Un universo finito—es decir, un universo de tamaño limitado—incluso uno con trillones de estrellas, sencillamente no tendría suficientes estrellas para iluminar todo el espacio.

Si bien la idea de un universo finito explica por qué el cielo de la Tierra es oscuro durante la noche, existen otras causas que hacen que sea incluso más oscuro.

No sólo el universo tiene un tamaño finito, sino también tiene una edad finita. Es decir, tuvo un comienzo, tal como tú y yo. Los astrónomos piensan que el universo nació hace aproximadamente 15 mil millones de años en una explosión fantástica que ellos denominan la Gran Explosión. El universo comenzó en un instante preciso y estado en expansión a partir de ese momento.

La pintura de Van Gogh: Noche estrellada.

Dado que el universo continúa en expansión, las estrellas y galaxias lejanas se están alejando cada vez más. Si bien nada viaja más rápido que la luz, aún demora tiempo para que la luz atraviese cualquier distancia. De modo que cuando los astrónomos miran una galaxia que se encuentra a 1 millón de años luz de distancia, están viendo la galaxia tal como se veía hace 1 millón de años. La luz que sale de esa galaxia hoy tendría que viajar mucho más para llegar a nuestros ojos que la luz que salió hace 1 millón de años o incluso hace 1 año, porque la distancia entre esa galaxia y nosotros aumenta cada año. Esto significa que la cantidad de energía luminosa que nos llega desde las estrellas lejanas disminuye todo el tiempo. De modo que cuanto más lejos la estrella, menos brillante se verá para nosotros.

El universo, tanto en tamaño finito y finito de edad, está llena de maravillosas vistas. Vea algunas imágenes brillantes y hermosas de galaxias lejanas en contra de la oscuridad del espacio en el Space Place galería de imágenes.