ASTRONOMÍA  II

 

La Astronomía, considerada por muchos la profesión más antigua de la humanidad, nace prácticamente con ella misma; podemos imaginarnos a los hombres en la antigüedad observando maravillados el espectáculo que ofrecía el firmamento y lo sobrecogedor de los fenómenos que allí se mostraban. Igualmente podemos evocar la sutileza de la observación de los eventos celestes relacionándolos con los hechos de la vida cotidiana. Posteriormente al asociarse inevitablemente los eventos celestes con los fenómenos inexplicables en la Tierra se da inicio a una adoración y superstición que junto con el poder que daba saber "leer" los destinos en las estrellas dominaría las creencias humanas por muchos siglos.

Después de muchos años de observación se sientan las bases científicas de la Astronomía con explicaciones muy aproximadas de la organización del universo. Sin embargo, las creencias geocentristas alimentadas básicamente por los grupos religiosos durante muchos años imponen un sistema erróneo del funcionamiento del universo, impidiendo además el análisis y estudio de otras teorías.

Siglos después, la evolución de  las teorías científicas hacen que algunos científicos y astrónomos comiencen un juicioso estudio del espacio y de sus verdaderas relaciones con el hombre, separándose en este momento las superstición (astrología) de la ciencia (Astronomía). Esta evolución no ocurrió pacíficamente y estos antiguos astrónomos fueron perseguidos y juzgados. Llegado el renacimiento con la aparición de los sistemas ópticos y otros dispositivos como el espectrógrafo se dio un gran salto en el entendimiento del Universo que ha llevado a la humanidad muy Junto a su Origen el Big Bang.

Europa Antigua

Antiguos pueblos que habitaron Europa tuvieron conocimientos avanzados de los movimientos de los astros y de la geometría práctica. Realizaron grandes construcciones para la practica de la astronomía observacional, determinaron los solsticios y equinoccios y pudieron predecir los eclipses. Uno de los mas famosos observatorios es Stonehenge en Inglaterra. 


Stonehenge

Stonehenge ha sido estudiado con mayor profundidad. Se construyó en varias fases entre los años 2200 y 1600 a.C. Su presencia dio al hombre del megalítico un calendario bastante preciso y la oportunidad de estudiar el cielo.

Babilonia

Las primeras actividades astronómicas occidentales de las que se tienen noticias provienen de Babilonia en el siglo III a.C. Se conoce que midieron precisamente el mes y  la revolución sinódica de los planetas. La observación mas antigua de un eclipse solar procede también de los Babilonios y se remonta al 15 de junio del 763 a.C. También encontraron la periodicidad de de los eclipses, describiendo el ciclo de Saros (=223 meses sinódicos ó 18 años 11,3 días), el cual aun hoy se utiliza para predecir los eclipses. Construyeron un calendario lunar y dividieron el día en 24 horas. Finalmente nos legaron muchas de las descripciones y nombres de las constelaciones.

Egipto

Los egipcios consideraban el cielo como una especie de carpa apoyada e las montañas. Utilizaron el ciclo solar para diseñar su calendario, El comienzo del año venía determinado por la salida heliacal de la estrella Sirio, hecho que coincidía con la creciente del Nilo y que se retrasaba un día cada cuatro años por lo que para corregir esto se agregaba un día al calendario cada cuatro años. Se construyeron pirámides como la de Gizeh se alineó con la estrella polar y era posible leer las estaciones por la posición de la sombra de la pirámide. También utilizaron la posición de las estrellas para guiar la navegación.

China

No es mucho lo que se conocía de la astronomía china, sin embargo ahora se sabe que es muchísimo mas antigua que la astronomía occidental, y por estar tan alejada de ella tuvo un desarrollo independiente, así sus calendarios fueron diferentes, las constelaciones sumaban 284. 

América

En América durante la época precolombina se desarrolló un estudio astronómico bastante extenso, tenemos datos actuales principalmente de los Mayas en Centro América y de los Incas en el Perú, con un gran salto entre los Chibchas de Colombia, debido principalmente a los pocos elementos en piedra que llegaron de su cultura y a la devastación española producida durante la conquista.


El Infiernito (Villa De Leyva - Colombia)

Algunas observaciones Mayas son bien conocidas, como el eclipse lunar del 15 de Febrero de 3379 a.C. Tenían su propio calendario solar y conocían la periodicidad de los eclipses. Inscribieron en monumentos de piedra fórmulas para predecir eclipses solares y la salida heliaca de Venus.

Los Incas conocían igualmente la revolución sinódica del  los planetas y también construyeron su propio calendario. Los Chibchas conocían la constelación de Orión y reconocían la relación entre la salida heliacal de Sirio con el comienzo de la temporada de lluvias.

Grecia

En Grecia la astronomía alcanzó un nuevo estadio de desarrollo. En los primeros tiempos de la historia de Grecia se consideraba que la tierra era un disco en cuyo centro se hallaba el Olimpo y en torno suyo el Okeanos, el mar universal. Las observaciones astronómicas tenían como fin primordial servir como guía para los agricultores por lo que se trabajó intensamente en el diseño de un calendario que fuera útil para estas actividades. Oenopides describió la inclinación de la orbita de la tierra con respecto a la eclíptica y se realizaron los primeros catálogos estelares. Eudoxo (408 a.C. - 355 a.C) concibió el universo como un conjunto de 27 esferas concéntricas que rodean la tierra que también era una esfera (por la sombra redonda que se ve en la luna durante un eclipse lunar)

Sócrates (427 - 347 a.C.) fue el primero en retar la explicación Sofista del mundo en donde la verdad y la moralidad son relativos a cada ser. Su alumno mas conocido, Platón desarrollo sus ideas teniendo las matemáticas como la única verdad absoluta y predicaba que "cuando se estudian las matemáticas se estudia la mente de Dios", sostenía que el diseño del universo era compatible con una matemática perfecta.

Sócrates y Platón guiaron el  estudio del universo con los dictados o paradigmas de Pitágoras (569 - 475 a.C.): 

Basado en estos principios Platón y sus estudiantes trataron de encontrar la explicación al movimiento de los astros y en especial el movimiento retrógrado de los Planetas. Solo uno de ellos violó las normas pitagóricas, Aristarco de Samos y propuso la existencia de un sistema Heliocéntrico, ya que si como el calculaba el Sol más grande que la Tierra, no era lógico que un objeto grande orbitara uno pequeño; sin embargo su modelo no fue aceptado debido a que no se explicaba como no se sentía el movimiento de la Tierra

Aristóteles (384 - 322 a.C.) uno de los alumnos mas adelantados de Platón ayudado por Calipo mantuvo una visión realista del universo y tomando como modelo el de Eudoxo propuso un universo que contenía no menos de cincuenta y cinco esferas en cuyo centro se encontraba la Tierra inmóvil.

Por esta época el centro de la vida intelectual y científica se trasladó de Atenas a Alejandría ciudad fundada por Alejandro Magno un siglo antes y modelada según el ideal griego.
Ptolomeo (85 - 165 a.C.) compiló el saber astronómico de su época en los trece tomos del «Almagesto». Expuso un sistema geocéntrico en donde la Tierra, en el centro, estaba rodeada por esferas de cristal de los otros 6 astros conocidos. La tierra no ocupaba exactamente el centro de las esferas y los planetas tenían un epiciclo (sistema creado por Apolonio de Pergamo y perfeccionado por Hiparco) cuyo eje era la línea de la orbita que giraba alrededor de la tierra llamada deferente. 

Universo Ptolomeo

Como el planeta gira alrededor de su epiciclo se aproxima y se aleja de la tierra mostrando a veces un movimiento retrogrado. Este sistema permitía realizar predicciones de los movimientos planetarios, aunque tenía una precisión muy pobre. A a pesar de esto fue popularizado y aceptado mas que como modelo verdadero como una ficción matemática útil. Se calcula que el universo ptolemaico solo media 80 millones de kilómetros esto por que si fuera mas grande la esfera de las estrellas fijas debía rotar demasiado rápido para cumplir un ciclo en 24 horas.

Otros logros de la Astronomía en Alejandría fueron el cálculo de la circunferencia de la tierra por Eratóstenes,  las primeras mediciones de las distancias al sol y la luna. Se diseñaron catálogos estelares como los de Hiparco de Nicea y el descubrimiento de la presesión de los equinoccios.

Roma

El imperio Romano tanto en sus épocas paganas como cristiana dio poco o ningún impulso al estudio de las ciencias, era una sociedad practica que respetaba la técnica pero consideraba la ciencia de avanzada tan poco práctica como la pintura y la poesía. 


Epiciclo

Se cree que los cristianos fanáticos destruyeron la Biblioteca de Alejandría en donde se concentraba el saber de la humanidad hasta ese momento, la academia de Platón fue cerrada, el Serapetum de Alejandría centro del saber fue destruido y fueron asesinados muchos de los sabios que se encontraban en sus campos. 

Los estudiosos huyeron de Alejandría y Roma hacia Bizancio y la ciencia tuvo una nueva etapa de desarrollo en el ámbito del Islam.

Edad Media

Los Árabes fueron quienes después de la decadencia de los estudios Griegos y la entrada de occidente en una fase de oscurantismo durante los siglos X a XV, continuaron con las investigaciones en astronomía dejando un legado no menos importante. Tradujeron el Almagesto; nombraron y catalogaron muchas estrellas con nombres que se utilizan aun en la actualidad (Aldebarán, Rigel, Deneb, etc.). Dentro de los astrónomos árabes mas destacados se encuentran Al Batani (858 - 929) y Al Sufi (903 - 986). Al Farghani, una autoridad en el sistema solar calculó que la distancia a Saturno era de 130 millones de kilómetros (su distancia es 10 veces mayor). El príncipe tártaro Ulugbeg (1394 - 1449) mandó construir en Samarcanda un observatorio gigantesco. 

Durante este periodo en Europa dominaron las teorías geocentristas promulgadas por Ptolomeo y no se presento ningún desarrollo importante de la astronomía. Solamente hasta el siglo XV se reinicio el estudio de los cielos después de traducirse hacia 1150 la obra de Ptolomeo al latín. Johannes Müller (llamado Regiomontanus, 1436 - 1476) comenzó a realizar y reunir nuevas mediciones y observaciones y Nicolás de Cusa (1401 - 1464) afirmó en 1464 que la Tierra no podía hallarse en reposo y que el universo no podía concebirse como finito y comenzaron a presentarse dudas sobre la veracidad del sistema geocéntrico Ptolemaico.

Renacimiento

En el siglo XV se descubre América y se amplia de gran forma la navegación lo que empezó a requerir mejores instrumentos navales, así como mejoría en las técnicas de cartografía terrestre y estelar, lo que significo un importante estimulo para el estudio de la geografía, la astronomía y las matemáticas. Para el año de 1600 el tamaño del mundo se había duplicado.

Fue Nicolás Copérnico (1473 - 1543) quien dio el primer paso en el desarrollo de la nueva astronomía. Estudiando las referencias de la literatura a las teorías de Aristarco y evidenciando por sus propias observaciones la inexactitud del sistema geocéntrico postulado por Ptolomeo, al cual durante la edad media se le habían sumado un sinnúmero de epiciclos para ajustarlo a las observaciones, comenzó a desarrollar una nueva teoría de la organización del cielo. 

Copérnico estaba fuertemente influenciado por los neoplatónicos (combinando elementos del Platonismo con el Cristianismo), esto lo levo a creer que si el Sol daba vida y luz y calor era una copia material de Dios. Adoptó entonces un  sistema heliocéntrico como el de Aristarco. En 1512 dio a conocer sus trabajos recogidos en el manuscrito «Comentariolus». 


Universo Copérnico

Mantuvo la idea Aristotélica que los planetas tenían un movimiento perfecto es decir en orbitas circulares, de esta manera aunque correctamente colocaba al Sol en el centro del sistema solar no tenía menos errores que el postulado por Ptolomeo y también tuvo que ser sometido a la presencia de epiciclos y al desplazamiento del centro del universo en un punto alejado del Sol para poder aproximarse a las observaciones realizadas. Utilizo la Unidad astronómica para encontrar las distancias proporcionales de los objetos celestes pero no conoció su valor numérico. El radio del sistema creado por Copérnico se estimaba en 1.5 millones de veces el radio de la tierra. Sin embargo, este sistema no fue aceptado por muchos estudiosos principalmente por la ausencia de paralaje de las estrellas y su supervivencia solamente fue favorecida por la declinación del sistema Ptolemaico. Hacia 1540 se publico el primer informe sobre las investigaciones copernicanas "Narratio prima" de G. H. Rethicus; y el mismo año en que moría Copérnico se publicó su obra principal: "De revolutionibus orbium coelestium".


Universo Brahe

El observador mas importante del siglo XVI fue Ticho Brahe (1546 -1601), poseía el don de la observación y el dinero para construir los equipos de observación mas avanzados y precisos de su época. Había tomado como modelo del universo el expuesto por Heroclides en donde se colocaba a todos los planetas girando alrededor del Sol y a este girando alrededor de la Tierra que se hallaba inmóvil; este modelo tenía la ventaja que no violaba las escrituras. Calculó que si la Tierra se moviera las estrellas deberían estar 700 veces mas lejos de Saturno que este del Sol lo cual para el no era un sistema elegante como para haber sido creado por Dios. Estudió los cometas a los que coloco fuera de la orbita de la Luna y tuvo la oportunidad de observar una supernova en 1572 lo que minó las teorías Aristotélicas de un universo sin cambios que habiendo sido apoyadas por los teólogos sobrevivían hasta ese momento.

Sus observaciones que eran las mas exactas disponibles darían una vez después de fallecido las herramientas para que se pudiera determinar las leyes del movimiento celeste, dadas por su ayudante y uno de los mas grandes científicos de la historia: Johannes Kepler.

Johanes Kepler (1571 - 1630) reconocido teórico pero mal observador trabajo durante muchos años tratando de encontrar un modelo que permitiese explicar los movimientos planetarios utilizando para tal efecto los pensamientos neoplatónicos y el sistema heliocéntrico de Copérnico. De esta manera trabajo con los sólidos perfectos de Platón para describir las órbitas de los planetas, sin embargo ninguno de ellos tenia la precisión suficiente. En busca de datos de observación mas exactos aceptó el ofrecimiento hacia el año de 1600 para trabajar como ayudante de de Ticho Brahe. Solo hasta después de la Muerte de Brahe pudo Kepler acceder a todas sus observaciones. 

Con estos datos y después de probar con infinidad de formas geométricas "perfectas" intento con variaciones del circulo hasta probar las medidas con la elipse las cuales concordaban exactamente con  los datos obtenidos durante las observaciones, echando por el piso los otro de los paradigmas pitagóricos que seguían siendo considerados como ciertos después de 2000 años. 

En 1609 publicó su "Astronomía Nova" en donde postulaba las órbitas elípticas de los planetas y mostró sus dos primeras leyes:

1a . Los planetas giran alrededor del Sol en orbitas elípticas estando este en uno de sus focos

En realidad la excentricidad de las orbitas es mínima por eso estas elipses son casi como un circulo y solo hasta observaciones tan precisas como las de Brahe pudo encontrarse los datos para este descubrimiento.

Primera y segunda Leyes de Kepler

La observación de los movimientos de Marte entre las estrellas llevo a pensar a Kepler que los planetas se mueven a velocidades variables . Cuando el planeta esta cerca al perihelio se mueve mas rápido y cuando esta cerca a su afelio se mueve mas despacio, este fenómeno se describe en su segunda ley:

2a. Una línea dibujada entre el planeta y el sol barre áreas iguales en tiempos iguales.

Su tercera ley fue publicada en Harmonices mundi años después (1619), en ella relaciona la distancia del planeta al Sol con la duración de su orbita alrededor de el

3a. El cubo de la distancia media de cada planeta al sol es proporcional al cuadrado del tiempo que tarda en completar una órbita.

Con estas tres leyes Kepler al final de su vida había explicado correctamente la organización del sistema solar y como se relacionan sus componentes, de aquí entonces se permitió realizar observaciones y predicciones astronómicas precisas.

Uno de los defensores más importantes de las teorías heliocéntricas fue Galileo Galilei (1564 - 1642). En el siglo XVI la iglesia ejercía un gran poder sobre la sociedad europea, Dios existía por fuera de la esfera celestial y delegó en los ángeles el control de los movimientos planetarios. Galileo  fue la primera persona en utilizar un catalejo como telescopio para realizar observaciones astronómicas en el año de 1609, entre sus observaciones mas famosas:

  • Estrellas tenues para ser vistas con el ojo desnudo

  • Cráteres Lunares 

  • Manchas solares

  • Las lunas de Júpiter, comparándolas con un mini modelo del sistema heliocéntrico

  • Las fases de venus cuya explicación era imposible bajo un modelo Ptolemaico (aunque en verdad si con un modelo similar al de Brahe)


Telescopio de Galileo

Galileo estudio el movimiento de los objetos ordinarios en la Tierra, encontró que la visión de Aristóteles estaba equivocada y que los objetos requieren una fuerza externa para cambiar su movimiento, que tienden a permanecer en movimiento y que todos independiente de su masa tienen la misma aceleración, ideas que estuvieron a punto de desembocar en las leyes que posteriormente descubriría Newton. 

Galileo puede considerarse el padre de las ciencias modernas ya que sus ideas se basaban en experimentos. Estas observaciones y sus lecturas fueron la principal arma con la que lucho para que la iglesia católica romana aceptara las teorías copernicanas. En principio el Vaticano había elogiado y apoyado las observaciones de Galileo, pero al insistir en que la cosmología de Copérnico debía ser aceptada por las escrituras, hizo que la iglesia prohibiera el libro de Copérnico " de Revolutions" Al llegar Urbano III al estrado papal Galileo que contaba con su favor escribió "El Diálogo sobre los dos máximos sistemas del mundo", en el cual ridiculizaba la posición de la iglesia a través de Simplicio el simplón. Como respuesta el Papa prohibió el libro y Galileo fue llevado ante la inquisición en donde lo obligaron a abjurar de sus creencias y fue recluido de por vida bajo arresto domiciliario.

Astronomía Moderna

El desarrollo de los sistemas ópticos, dieron a la astronomía un vuelco fundamental  y se comenzaron a descubrir, describir y catalogar miles de objetos celestes nunca observados. En el Siglo XVII esta gran revolución  dio a conocer a grandes astrónomos que fueron construyendo la astronomía moderna y actual: Simón Marius (detectó de la Nebulosa de Andrómeda en 1612), Christoph Scheiner (Estudió las las manchas solares 1630), Johannes Hevelius (Realizo precisas observaciones de la luna y cometas desde su observatorio en Dantzing), Christian Huygens (descubrió el anillo de Saturno y su satélite Titán), Giovanni Domenico Cassini (descubridor de 4 satélites de Saturno), Olaus Römer (determinó la velocidad de la luz a partir de los eclipses de los satélites de Júpiter en 1676) y John Flamsteed (fundó el Observatorio de Greenwich en 1675 y realizó un gran catálogo celeste).

Uno de los científicos más importantes de la humanidad es Isaac Newton  (1643 - 1727), quien nació el año de la muerte de Galileo. Durante sus años universitarios estudió a Platón, Aristóteles y Descartes, poco después de su graduación y debido a la peste se trasladó a su casa en donde se le ocurrió la explicación de como la gravitación causa el movimiento de la Luna y los Planetas. Hasta mediados del siglo XVII todos los intentos de describir el cielo matemáticamente fueron empíricos o basados directamente sobre datos y observaciones.

Newton introdujo una aproximación matemática promulgando sus tres leyes del movimiento que se aplican a los movimientos terrestres y en los cielos. Estas leyes son:

Postuló que la fuerza que mantiene a los planetas en órbita es la gravedad y que esta fuerza disminuye con la distancia. Se dice que Newton se inspiro en la caída de una manzana para imaginar el efecto de la gravedad y aunque esta anécdota no puede comprobarse si sirve como modelo para explicar la ley del inverso del cuadrado. La misma fuerza gravitatoria que hace caer la manzana se extiende hacia la Luna, su fuerza disminuye con el cuadrado de la distancia. Newton utilizando su primera Ley determino que la Luna escaparía en línea recta si no fuese apartada de su camino por una fuerza (la gravedad terrestre) 

La Ley de la Gravitación Universal dice que:

Dos cuerpos se atraen uno al otro con una fuerza que es directamente proporcional ala masa de cada uno e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa.

Newton además modificó los telescopios creando los telescopios reflectores Newtonianos que permitieron la observación mas claras de objetos muy tenues. Su obra principal fue "Philosophiae naturalis principia mathematica" en donde expuso sus leyes que aplicadas estas leyes al movimiento planetario explicaban toda la dinámica conocida del sistema solar:


Paralaje con el diámetro terrestre

Llegado el siglo XVIII la tarea emprendida por los astrónomos fue la de encontrar las distancias en el universo, esto requería tanto de métodos matemáticos como de cálculos apoyados en observaciones precisas. El sistema de medición mas adecuado era el de triangulación o paralaje, su técnica consiste en realizar dos observaciones del mismo objeto en lugares diferentes y a la misma hora, el objeto observado parecerá desplazarse con respecto al fondo estrellado de acuerdo a su distancia : si es cercano el desplazamiento será mayor. Al calcular el ángulo de desplazamiento y conociendo la distancia que separa los dos puntos de observación se puede encontrar la distancia al objeto. La realización del paralaje requirió la utilización de sistemas de medida de tiempo precisas, así como de medición exacta de las distancias geográficas, esto solo se logró cuando las necesidades principalmente navieras llevaron al desarrollo de cronómetros mas exactos y de la ciencia de la cartografía. 
Se realizaron los paralajes de los planetas exteriores y de los interiores durante los tránsitos y posteriormente se realizaron los paralajes de las primeras estrellas como fue 61 del Cisne por Fiedrich Bessel en el año de 1838 dando como resultado una distancia de 11 años luz y luego alfa Centauro con una distancia de 4.3 años luz. De esta manera el tamaño del universo se extendió hasta el infinito.

Aparte de los Planetas y las estrellas se observaban en el cielo elementos nebulosos (borrosos) dispersos entre ellas que en su mayoría solo podían ser vistas a través de telescopios. Uno de los primeros en escribir una teoría sobre estas nebulosas fue Inmanuel Kant (1724 -1804). Después de algunas lecturas concluyó que las estrellas de la Vía Láctea estaban distribuidas en forma de disco y como sabia que la observación de otras nebulosas elípticas pensó que estas podían estar formadas por muchas estrellas distantes. 

Desde estos estudios se manejaron dos teorías al respecto de las nebulosas una de Kant decía que las nebulosas elípticas eran cúmulos de millones de estrellas y que cada una era como un "universo isla". La otra teoría explicaba que las nebulosas eran torbellinos de gas pertenecientes a  Vía Láctea y de cuya condensación nacían las estrellas. El enigma de estas teorías se resolvería con el desarrollo de la espectroscopia.

Se emprendió el estudio de todos estos objetos que se llamaron del espacio profundo y el abanderado fue William Herschel. Músico de profesión se aficionó a la astronomía y a la fabricación de telescopios tarea en que fue ayudado por su hermana Caroline. Su método de observación consistía en el barrido de zonas del cielo, teniendo como ayuda una memoria prodigiosa que prácticamente le permitía tener un atlas del cielo en su mente. Su primer descubrimiento importante fue el planeta Urano en 1781,  lo que le ganó el favor del Rey Jorge III quien le concedió un subsidio real para sus estudios con lo cual pudo dedicarse por completo a la astronomía. Posteriormente descubrió Enceladus y Mimas. En 1781 recibió el catálogo de Messier y comenzó el estudios de estos objetos muchos de los cuales eran nebulosas pero que con sus equipos pudo resolver sus estrellas componentes. Realizo un plano de la Vía Láctea y de las estrellas del hemisferio norte el cual fue completado con las del hemisferio sur por su hijo.


Lineas de Fraunhofer

Joseph Fraunhofer, hombre de mucha inteligencia y de gran agudeza visual tenia como profesión vidriero y llegó a fabricar los espejos de telescopios mas perfectos para su época. Hacia 1814 en experimentos dirigidos a corregir las aberraciones cromáticas de sus telescopios utilizó las líneas espectrales de la luz y pronto se sintió fascinado por ellas. detectó centenares de rayas verticales en el espectro del Sol e idénticas irregularidades en los espectros de la Luna y los Planetas (son iguales pues es la misma luz del sol reflejada). Cuando dirigió sus espectrógrafo a las estrellas las líneas cambiaban. Estas líneas se llaman de Fraunhofer. 
Aunque Fraunhofer nunca lo supo, sus líneas son producidas por la emisión o absorción de determinadas longitudes de onda por los diferentes compuestos químicos que constituyen las estrellas, estas líneas se ven afectadas por la temperatura, el magnetismo y otras propiedades físicas y químicas de la materia, que fue lo que permitió el estudio a larga distancia de la composición y características individuales de los diferentes objetos celestes. El nacimiento de la fotografía y la creación del análisis espectral en la segunda mitad del siglo XIX, da a luz una nueva rama de la astronomía: La Astrofísica.

Siglo XX

Al llegar a este siglo varias de las creencias precopernicanas habían resurgido al hablar de las galaxias, se consideraba que el Sol se encontraba cerca del centro de la Vía Láctea que constituía el universo entero, mas allá de los confines de la galaxia se consideraba que no existía nada mas que un vacío infinito.

El estudio bajo espectroscopia de las nebulosas elípticas a principios de siglo, demostró que no tenían características de ser nubes de gases sino mas bien características estelares, lo que señaló que al menos algunas nebulosas espirales estaban constituidas por estrellas. Esto vino a confirmarse posteriormente con la observación de Novas en estas estructuras. El trabajo emprendido fue entonces encontrar la situación del sistema solar dentro de la galaxia y la relación de la Vía Láctea con las galaxias fuera de ella. 

El estudio de estrellas variables por parte de Harlow Shapley lo llevo a descubrir variables cefeidas, estas estrellas pulsan cambiando de brillo. El ciclo de variación de brillo esta dilectamente relacionado con su brillo intrínseco, descubrimiento realizado por Henretta Swan Leavitt. Esta propiedad de las cefeidas permitió conocer su magnitud absoluta. Para calcular su distancia solo se requiere medir su magnitud aparente y luego aplicar la formula según la cual el brillo disminuye con el cuadrado de la distancia. Shapley al estudiar las variables de los cúmulos globulares se dio cuenta que su distancia era mucho mayor de la que se creía y que se hallaban hacia el centro de la galaxia, al calcular su distancia al Sol, este debería estar localizado en la periferia de la Vía Láctea, sin embargo Shapley seguía considerando la teoría de la gran galaxia como constituyente de todo el universo.

Aunque varios astrónomos defendían la teoría de los Universos Islas expuesta por Kant, seguida por Herschel no se tenía pruebas confirmatoria del hecho. Esta prueba provendría de las observaciones de Edwin Hubble que trabajaba en el observatorio de Monte Palomar tomando y revisando fotografías de grandes campos de cielo. Hubble el 19 de Febrero de 1924 escribió a Shapley: " Seguramente le interesará saber que he hallado una variable cefeida en la nebulosa de Andrómeda". Esto demostró a la humanidad que vivimos en un sistema solar localizado en la periferia de una galaxia que hace parte de millones de galaxias en el universo. 

A principios del siglo XX Albert Einstein propuso su teoría de la relatividad general en la que se deduce que el universo no debe ser estático sino que se encuentra en expansión pero debido a la falta de información esto no coincidía con lo que se creía era realmente un universo estático, de esta manera Einstein introdujo en su formula la constante cosmológica que lo que hacia era frenar el universo.

Vesto Slipher miembro del observatorio Lowell bajo las ordenes del celebre Percival Lowell, fue encargado de estudiar el movimiento circular de las nubes de gas durante la formación de estrellas, teoría que era defendida por su jefe. El encontró aparte de la rotación de dichas nebulosas un corrimiento al rojo persistente en sus espectros, este hallazgo se debió a que el efecto Doppler indica que las longitudes de onda emitidas por un objeto que se aleja del observador se alargan corriéndose hacia el rojo en el espectro estudiado. Sin embargo Slipher no encontró la explicación a su hallazgo. Fue nuevamente Hubble quien al medir las distancias de 25 galaxias encontró una correlación directa entre su distancia y el grado de corrimiento o en otras palabras la velocidad en que se alejan.

El Hombre que unió los hallazgos de Slipher, Hublle y Einstein fue un matemático sacerdote llamado Georges Lemaitre quien en 1927 publicó un articulo donde desarrollaba la relación del corrimiento al rojo con un universo en expansión. Posteriormente cuando su articulo se promulgo entre la comunidad científica gracias principalmente al apoyo de Eddington, comenzó a pensar que si el universo se encuentra en expansión alguna vez todo debió estar unido en un punto de luz al cual llamó singularidad o "átomo primordial" y su expansión "Gran Ruido". Mas tarde el astrónomo Fred Hoyle quien era opuesto a esta propuesta la llamo despectivamente "Big Bang" como se conoce a la teoría mas aceptada actualmente como origen del universo.