Las incontables estrellas del cielo nocturno de la Tierra representan una mínima fracción de las que constituyen nuestro hogar galáctico, un vasto molinillo estelar de más de 100.000 millones de estrellas que conocemos como Vía Láctea.

Nuestro enorme sistema estelar mide mas se 100.000 años luz de diámetro, pero apenas unos miles de años luz de grosor en la mayor parte de su disco. Cuando lo observamos de perfil, un sinnúmero de estrellas se funde en enormes nubes de luminosidad pálida. En el cielo nocturno de la Tierra, estas nubes de estrellas forman lo que recibió el nombre de Vía Láctea: una banda de luz que se extendía de lado a lado del firmamento. Cuando miramos en otras direcciones, por encima o por debajo del plano galáctico, podemos observar el espacio intergaláctico y las únicas estrellas que se interponen son las relativamente cercanas de nuestra región de la galaxia.
Estructuralmente, nuestra galaxia es un disco fino con un bulbo ovoide, el «núcleo», en su centro. Cruzan este disco unos brazos espirales que parten del núcleo y que se envuelven en torno a la galaxia conforme se alejan del centro. Los brazos espirales están marcados por nebulosas de formación de estrellas y por cúmulos abiertos de estrellas jóvenes, calientes y brillantes, pero los espacios entre ellos no están vacíos, ni mucho menos: también éstos están repletos de nebulosas y de estrellas más reposadas, de vida larga. El propio Sol se encuentra en una de estas lagunas galácticas, a medio camino entre los brazos espirales de Orión y de Perseo. Por encima y por debajo del plano de la galaxia se extiende una región aproximadamente esférica llamada el halo. Aquí, estrellas fugitivas y planetas perdidos siguen su largo camino en torno a la galaxia. Los habitantes más espectaculares del halo son, sin embargo, los cúmulos globulares, enormes bolas que contienen cientos de miles de estrellas envejecidas.
La galaxia gira en torno a su centro, pero no lo hace como un cuerpo sólido: cada estrella del disco sigue su propia órbita, más o menos circular, en torno al bulbo, obedeciendo las leyes universales de la órbita. Esto significa que cuanto más lejos está una estrella del centro galáctico, más lentamente se mueve en su órbita. El Sol, por ejemplo, queda a unos 26.000 años luz del centro de la galaxia y se desplaza en su órbita a unos 780.000 km/h, completando una vuelta en torno a la galaxia en unos 230 millones de años. Las estrellas más distantes se mueven más lentamente y tardan más en completar su órbita, mientras que las más próximas al centro se desplazan a mucha más velocidad.
Las estrellas del bulbo galáctico se comportan de modo muy distinto. Sus órbitas no están aplanadas en un único disco y pueden ser mucho más elípticas que las de los objetos del disco. También están mucho más aglomeradas. La forma ovoide del bulbo es el resultado final de la superposición de todas estas diversas órbitas.
La Vía Láctea alberga dos «poblaciones» distintas de estrellas. Las de Población I son relativamente jóvenes y contienen cantidades significativas de elementos pesados que acortan su vida. El Sol es una estrella de Población I, igual que las estrellas jóvenes de los cúmulos abiertos. En contraste, las estrellas de Población II son más viejas y se componen casi por entero de hidrógeno y helio. Esto significa que arden más apaciblemente y durante periodos de tiempo mucho más largos. Las estrellas del bulbo son de este tipo, como las de los cúmulos globulares que orbitan por encima y por debajo del plano de la galaxia.

Los planetas son corrientes en nuestra galaxia. Al parecer, la formación de planetas es un subproducto natural del propio proceso del nacimiento de las estrellas. A lo largo de las últimas décadas, estos mundos remotos llamados con frecuencia «planetas extrasolares» por su situación más —del sistema solar—, han quedado por fin al alcance de los astrónomos.
Al principio, sólo se alcanzó a ver los semilleros de sistemas planetarios, los enormes discos de gas y polvo que rodean las estrellas jóvenes y de los que pronto se condensarán los planetas. Estas nebulosas protoplanetarias despiden un suave fulgor en el infrarrojo que permite fotografiarlas con telescopios que orbitan más allá de la atmósfera de la Tierra.
Finalmente, gracias a una serie de técnicas ingeniosas, los astrónomos han podido detectar planetas grandes y medir sus propiedades. El método más común consiste en medir cómo «oscila» la estrella al desplazarse por el espacio, desviada ligerisimamente por la acción gravitatoria de sus planetas. Cuanto más masivo es el planeta y más próximo está a su estrella, mayor es la oscilación corta su frecuencia.
En ocasiones, un sistema solar lejano se alinea en el mismo plano nuestro. En este caso, cuando un planeta pasa entre su estrella y nosotros, bloquea el paso de una parte de la luz que alcanza y esto nos proporciona otra técnica para inferir la existencia de un planeta y para calcular su tamaño.
Más recientemente, hemos empezado por fin a captar imágenes de estos mundos ajenos, directamente, y pronto quedarán al alcance de nuestros instrumentos otros planetas sólidos de características terrestres, posibles refugios para el desarrollo de la vida. Con todo, aunque hoy sabemos que los planetas extrasolares son bastante frecuentes, los que hemos detectado hasta el momento suelen ser muy distintos de los que forman el sistema solar.
El parque zoológico de planetas extrasolares incluye varios «Júpiter» gigantes, grandes mundos gaseosos que orbitan su estrella padre más cerca de lo que Mercurio está de nuestro Sol. Tales mundos no pueden haberse formado ahí, por lo que parece que algunos sistemas planetarios, al menos, evolucionan con el tiempo y sus planetas gigantes caen en una lenta espiral hacia el interior y catapultan lejos de ellos todo lo que encuentran a su paso mientras se dirigen a su irremediable destino. Incluso se ha descubierto una estrella cuya atmósfera aún está teñida con las trazas delatoras de un planeta recién engullido. Estos Júpiter calientes parecen relativamente comunes, pero esto puede deberse a que son los más sencillos de encontrar con los métodos que se emplean en la actualidad.
Otros de estos mundos son gigantes gaseosos mucho más masivos que Júpiter (aunque no mucho más voluminosos, puesto que la mayor gravedad de estos gigantes los hace, simplemente, más densos). En el límite superior, cuesta distinguir estos planetas de las enanas marrones, una categoría recién descubierta de estrellas fallidas con masas entre 13 y 80 veces la de Júpiter (hasta el 8 por ciento de la masa del Sol).
Las órbitas de los nuevos planetas plantean otro gran enigma. Nuestro sistema solar parece apuntar a que los planetas se ven constreñidos en general a órbitas casi circulares durante su formación para evitar, simplemente, colisionar entre ellos. Y, sin embargo, muchos de los mundos recién descubiertos tienen órbitas muy elípticas. ¿Se ven perturbadas las órbitas de los planetas con más frecuencia de lo que creíamos? Y, de ser así, ¿qué consecuencias tiene tal hecho para nuestro sistema solar?
Otra sorpresa ha sido el descubrimiento de planetas en órbitas aparentemente estables alrededor de las estrellas de sistemas estelares binarios o múltiples. Hasta ahora, se consideraba que tales sistemas estelares eran demasiado inestables para que se pudiera formar o sobrevivir mucho tiempo planeta alguno.
Los últimos recién llegados a la galería de planetas extrasolares son las «Supertierras», mundos sólidos con masas varias veces superiores a la de la propia Tierra, pero aún mucho menores que la mayoría de gigantes gaseosos. Éstos son los mundos distantes más parecidos al nuestro, pero aun así deben de ser lugares extraños, dotados de una gravedad extraordinaria. Conforme nuestros instrumentos y técnicas continúen mejorando en los próximos años, quedarán a nuestro alcance por primera vez verdaderos planetas terrestres, con masas similares a la del nuestro.
El siguiente gran reto será averiguar más sobre las propiedades físicas de estos mundos lejanos. Con un telescopio suficientemente capaz, deberíamos alcanzar a ver los planetas extrasolares como objetos individuales e incluso a analizar su espectro, en busca tal vez de compuestos químicos en su atmósfera que puedan ofrecernos la primera evidencia directa de la existencia de vida en otro lugar de nuestra galaxia.

Cerca del bulbo de la galaxia, el espacio está cada vez más poblado de estrellas, nebulosas y otros objetos más exóticos. Enormes nubes de estrellas de los brazos espirales interiores impiden nuestra visión directa de esta región turbulenta pero, si miramos más allá del espectro visible, podemos levantar el velo y obtener una imagen completa del oscuro corazón de la galaxia.

Cuanto más cerca está una estrella del centro de la galaxia, más deprisa orbita. A lo ancho del disco galáctico, este patrón resulta lógico ya que las estrellas se mueven como planetas en torno a una enorme concentración de masa: el propio bulbo. Sin embargo, dado que dentro del bulbo se mantiene el mismo patrón, tiene que existir en el mismo centro de la galaxia algo sumamente denso y masivo, en torno a lo cual orbitan incluso las estrellas centrales.

Solo existe un candidato real a ser tal objeto: un agujero negro gigante, mucho mayor del que pueda formar ninguna estrella única. Tal agujero negro «supermasivo» podría contener la masa de varios millones de soles en un espacio menor que la órbita de la Tierra.

Propuesta por primera vez en la década de los setenta, la presencia de un monstruo tal quedó confirmada en 1.998 al cartografiarse las órbitas estelares en torno al bulbo galáctico.

Por fortuna, el agujero negro de la Vía Láctea es un gigante dormido. Probablemente, nació en los primeros días del universo, a partir del colapso de una enorme nube de gas que, al final, se hizo tan densa como para dotarse de un horizonte de sucesos a su alrededor. El agujero negro parece haber limpiado la región circundante de gas, polvo y estrellas, hace ya mucho, y todo lo que sobrevive hoy en esta zona del espacio se desplaza suficientemente lejos de él y lo bastante deprisa como para no ser atraído y arrojado a la muerte. En la actualidad, el agujero negro solo deja sentir su presencia a través de su efecto gravitatorio y de un débil fulgor de ondas de radio emitidas cuando el gas y el polvo cae preso en él y se calienta a una temperatura extrema mientras es aspirado.

Más allá del alcance del agujero negro se encuentran varios brillantes cúmulos que contienen algunas de las estrellas más pesadas de la galaxia. El más espectacular de ellos es IRS 16; sus estrellas son tan masivas que, según nuestras teorías sobre el nacimiento estelar, deberían haber reventado en pedazos mientras se formaban. La mejor explicación para su enorme tamaño es que sean caníbales estelares y que hayan crecido a cuenta de devorar otras estrellas y alimentándose de las nubes de gas denso del núcleo galáctico.

A 350 años luz del centro galáctico se encuentra un par de nubes de gas que emiten radiación gamma de alta energía. entre las dos se sitúa un enorme agujero negro llamado el «Gran Aniquilador». Éste, que se calcula que tiene una masa de 100 soles (es tan grande que debe haber engordado gracias a una dieta rica en nubes de gas, o haberse formado de la fusión de varios agujeros negros más pequeños), emite unos haces gemelos de partículas de antimateria. Cuando estos chorros topan con materia corriente, son aniquilados literalmente y desaparecen en un estallido de rayos gamma. El Gran Aniquilador es una replica enana del agujero negro central y sirve de recuerdo de cuanto más violento debió de ser el corazón de la galaxia en el pasado, cuando todavía disponía de material del que alimentarse.

Las incontables estrellas del cielo nocturno de la Tierra representan una mínima fracción de las que constituyen nuestro hogar galáctico, un vasto molinillo estelar de más de 100.000 millones de estrellas que conocemos como Vía Láctea.

Nuestro enorme sistema estelar mide más de 100.000 años luz de diámetro, pero apenas unos miles de años luz de grosor en la mayor parte de su disco. Cuando lo observamos de perfil, un sinnúmero de estrellas se funde en enormes nubes de luminosidad pálida. En el cielo nocturno de la Tierra, estas nubes de estrellas forman lo que recibió el nombre de Vía Láctea: una banda de luz que se extendía de lado a lado del firmamento. Cuando miramos en otras direcciones, por encima o por debajo del plano galáctico, podemos observar el espacio intergaláctico y las únicas estrellas que se interponen son las relativamente cercanas de nuestra región de la galaxia.

Estructuralmente, nuestra galaxia es un disco fino con un bulbo ovoide, el «núcleo», en su centro. Cruzan este disco unos brazos espirales que parten del núcleo y que se envuelven en torno a la galaxia conforme se alejan del centro. Los brazos espirales están marcados por nebulosas de formación de estrellas y por cúmulos abiertos de estrellas jóvenes, calientes y brillantes, pero los espacios entre ellos no están vacíos, ni mucho menos: también éstos están repletos de nebulosas y de estrellas más reposadas, de vida larga. El propio Sol se encuentra en una de estas lagunas galácticas, a medio camino entre los brazos espirales de Orión y de Perseo. Por encima y por debajo del plano de la galaxia se extiende una región aproximadamente esférica llamada el halo. Aquí estrellas fugitivas y planetas perdidos siguen su largo camino en torno a la galaxia. Los habitantes más espectaculares del halo son, sin embargo, los cúmulos globulares, enormes bolas que contienen cientos de miles de estrellas envejecidas.

La galaxia gira en torno a su centro, pero no lo hace como un cuerpo sólido: cada estrella del disco sigue su propia órbita, más o menos circular, en torno al bulbo, obedeciendo las leyes universales de la órbita. Esto significa que cuanto más lejos está una estrella del centro galáctico, más lentamente se mueve en su órbita. El Sol, por ejemplo, queda a unos 26.000 años luz del centro de la galaxia y se desplaza en su órbita a unos 780.000 km/h, completando una vuelta en torno a la galaxia en unos 230 millones de años. Las estrellas más distantes se mueven más lentamente y tardan más en completar su órbita, mientras que las más próximas al centro se desplazan a mucha más velocidad.

Las estrellas del bulbo galáctico se comportan de modo muy distinto. Sus órbitas no están aplanadas en un único disco y pueden ser mucho más elípticas que las de los objetos del disco. También están mucho más aglomeradas. La forma ovoide del bulbo es el resultado final de la superposición de todas estas diversas órbitas.

La Vía Láctea alberga dos «poblaciones» distintas de estrellas. Las de Población I son relativamente jóvenes y contienen cantidades significativas de elementos pesados que acortan su vida. El Sol es una estrella de Población I, al igual que las estrellas jóvenes de los cúmulos abiertos. En contraste, las estrellas de Población II son más viejas y se componen casi por entero de hidrógeno y helio. Esto significa que arden más apaciblemente y durante periodos de tiempo mucho más largos. Las estrellas del bulbo son de este tipo, como la de los cúmulos globulares que orbitan por encima y por debajo del plano de la galaxia.