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Gran debate (astronomía)

El Gran Debate , también llamado Debate Shapley-Curtis , se celebró el 26 de abril de 1920 en el Museo Smithsonian de Historia Natural , entre los astrónomos Harlow Shapley y Heber Curtis . Trataba sobre la naturaleza de las llamadas nebulosas espirales y el tamaño del Universo . Shapley creía que estas nebulosas eran relativamente pequeñas y se encontraban en las afueras de la galaxia de la Vía Láctea (que entonces se creía que era todo el Universo), mientras que Curtis sostenía que eran, de hecho, galaxias independientes, lo que implicaba que eran extremadamente grandes y distantes.

Los dos científicos presentaron primero artículos técnicos independientes sobre "La escala del universo" durante el día y luego participaron en una discusión conjunta esa noche. Gran parte de la tradición del Gran Debate surgió de dos artículos publicados por Shapley y Curtis en la edición de mayo de 1921 del Bulletin of the National Research Council . Los artículos publicados incluían cada uno contraargumentos a la posición defendida por el otro científico en la reunión de 1920. [1]

Tras el debate público, los científicos han podido verificar pruebas individuales de ambos astrónomos, pero en el punto principal de la existencia de otras galaxias, Curtis ha demostrado tener razón.

Argumentos

La "Gran Nebulosa Espiral" en la constelación de Andrómeda (fotografía de 1902). El debate giraba en torno a si se trataba de una nube de gas y polvo o de una galaxia lejana.

Shapley presentó el caso de que la Vía Láctea es la totalidad del Universo. [2] Argumentó que las " nebulosas espirales " como Andrómeda eran simplemente parte de la Vía Láctea. Respaldó esta afirmación apelando a sus tamaños relativos: si Andrómeda no fuera parte de la Vía Láctea, entonces su distancia debe haber sido del orden de 10 8 años luz , un lapso que la mayoría de los astrónomos contemporáneos no aceptarían. Shapley citó el trabajo de Adriaan van Maanen , un astrónomo muy respetado de la época, como evidencia que respalda el argumento de Shapley. Van Maanen había afirmado que había observado la Galaxia del Molinillo girando, [2] y que si la Galaxia del Molinillo fuera de hecho una galaxia distinta y pudiera observarse girando en una escala de tiempo de años, su velocidad orbital sería enorme y habría una violación del límite de velocidad universal, la velocidad de la luz en el vacío . Shapley también respaldó sus afirmaciones con la observación de una nova en la "nebulosa" de Andrómeda que había eclipsado brevemente a toda la nebulosa, constituyendo una salida de energía aparentemente imposible si Andrómeda en realidad fuera una galaxia separada. [ cita requerida ]

Curtis, por otro lado, sostuvo que Andrómeda y otras "nebulosas" similares eran galaxias separadas, o " universos isla " (un término inventado por el filósofo del siglo XVIII Immanuel Kant , quien también argumentó que las "nebulosas espirales" eran extragalácticas). [3] Demostró que había más novas en Andrómeda que en la Vía Láctea. A partir de esto, pudo preguntar por qué había más novas en una pequeña sección de la galaxia que en las otras secciones de la galaxia, si Andrómeda no era una galaxia separada sino simplemente una nebulosa dentro de la galaxia de la Tierra. Esto llevó a apoyar a Andrómeda como una galaxia separada con su propia edad característica y tasa de ocurrencia de novas. [ cita requerida ] Curtis también notó las grandes velocidades radiales de las nebulosas espirales que sugerían que no podían estar ligadas gravitacionalmente a la Vía Láctea en un universo del modelo de Kapteyn . [4] Además, citó carriles oscuros presentes en otras galaxias similares a las nubes de polvo encontradas en la propia galaxia de la Tierra, lo que explica la zona de evitación . [5]

Curtis afirmó que si la observación de van Maanen de la Galaxia del Molinillo girando fuera correcta, él mismo se habría equivocado sobre la escala del Universo y que la Vía Láctea lo abarcaría por completo.

Después del debate

Más tarde, en la década de 1920, Edwin Hubble demostró que Andrómeda estaba muy lejos de la Vía Láctea midiendo las estrellas variables Cefeidas , lo que demuestra que Curtis estaba en lo cierto. [6] Ahora se sabe que la Vía Láctea es solo una de aproximadamente 200 mil millones de estrellas (2 × 10 11 ) [7] a 2 billones (2 × 10 12 ) o más galaxias en el Universo observable. [8] [9] Además, los astrónomos generalmente aceptan que la nova a la que Shapley se refería en sus argumentos era de hecho una supernova , que efectivamente eclipsa temporalmente la producción combinada de una galaxia entera. En otros puntos, los resultados fueron mixtos (el tamaño real de la Vía Láctea está entre los tamaños propuestos por Shapley y Curtis), o a favor de Shapley (el Sol estaba cerca del centro de la galaxia en el modelo de Curtis, mientras que Shapley colocó correctamente el Sol en las regiones exteriores de la galaxia). [10]

Más tarde se hizo evidente que las observaciones de van Maanen eran incorrectas: en realidad no es posible ver la Galaxia del Molinillo rotar durante la vida de un ser humano . [5]

Otros grandes debates

El formato del Gran Debate se ha utilizado posteriormente para debatir la naturaleza de cuestiones fundamentales en astronomía. En honor al primer "Gran Debate", el Smithsonian ha acogido cuatro eventos más. [11]

Referencias

  1. ^ "Página de transcripciones del 'Gran Debate' de la NRC". apod.nasa.gov . Consultado el 29 de marzo de 2024 .
  2. ^ ab Webb, Stephen (1999). Medición del universo: la escala de distancias cosmológicas. Springer Science & Business Media. págs. 164-165. ISBN 978-1852331061.
  3. ^ Curtis, Heber D. (enero de 1988). "Novas en nebulosas espirales y la teoría del universo isla". Publicaciones de la Sociedad Astronómica del Pacífico . 100 : 6. Bibcode :1988PASP..100....6C. doi : 10.1086/132128 . ISSN  0004-6280.
  4. ^ Carroll y Ostlie 2017, pág. 941.
  5. ^ desde Carroll & Ostlie 2017, pág. 942.
  6. ^ Evans, Ben (25 de abril de 2020). "El Gran Debate - 100 años después". Astronomy.com . Consultado el 10 de septiembre de 2020 .
  7. ^ Gott III, JR; et al. (2005). "Un mapa del universo". The Astrophysical Journal . 624 (2): 463–484. arXiv : astro-ph/0310571 . Código Bibliográfico :2005ApJ...624..463G. doi :10.1086/428890. S2CID  9654355.
  8. ^ Christopher J. Conselice; et al. (2016). "La evolución de la densidad numérica de galaxias en z < 8 y sus implicaciones". The Astrophysical Journal . 830 (2): 83. arXiv : 1607.03909 . Bibcode :2016ApJ...830...83C. doi : 10.3847/0004-637X/830/2/83 . S2CID  17424588.
  9. ^ Fountain, Henry (17 de octubre de 2016). «Two Trillion Galaxies, at the Very Least» (Dos billones de galaxias, al menos). The New York Times . Consultado el 17 de octubre de 2016 .
  10. ^ "Por qué fue importante el 'Gran Debate'". NASA / Goddard Space Flight Center . Consultado el 16 de octubre de 2009 .
  11. ^ "Grandes debates en astronomía".

Bibliografía

Enlaces externos