Al considerar los quasars nos enfrentamos con profundos misterios. Sea cual fuere la causa de una explosión de quasar, algo parece claro: un acontecimiento tan violento ha de provocar estragos increíbles. En cada explosión de quasar pueden quedar totalmente destruidos millones de mundos, algunos con vida y con inteligencia para comprender lo que está sucediendo. El estudio de las galaxias revela un orden y una belleza universales. También nos muestra una violencia caótica a una escala hasta ahora insospechada. Es notable que vivamos en un universo que permite la vida. También es notable que vivamos en un universo que destruye galaxias, estrellas y mundos. El universo no parece ni benigno ni hostil, simplemente indiferente a las preocupaciones de seres tan insignificantes como nosotros.

Incluso una galaxia tan bien educada como la Vía Láctea tiene sus estremecimientos y sus contorsiones. Las observaciones de radio muestran dos nubes enormes de gas hidrógeno, suficientes para hacer miles de soles, que salen disparadas del núcleo galáctico, como si allí tuviera lugar de vez en cuando una explosión suave. Un observatorio astronómico de alta energía en órbita terrestre ha descubierto que el núcleo galáctico es una fuente intensa de una línea espectral particular de rayos gamma, lo cual concuerda con la idea de que allí hay oculto un agujero negro de gran masa. Las galaxias como la Vía Láctea pueden representar una media edad estable en una secuencia evolutiva continua, que incluye en su adolescencia violenta a quasars y galaxias en explosión: los quasars están tan distantes que los vemos en plenajuventud, tal como eran hace miles de millones de años.

Las estrellas de la Vía Láctea se mueven con una gracia sistemática. Los cúmulos globulares se precipitan a través del plano galáctico y salen por el otro lado, donde reducen su velocidad y se aceleran de nuevo. Si pudiésemos seguir el movimiento de estrellas individuales agitándose alrededor de] plano galáctico parecería una olla de palomitas de maíz. Nunca hemos visto cambiar de modo significativo la forma de una galaxia, simplemente porque se necesita mucho tiempo para que lo haga. La Vía Láctea da una vuelta cada doscientos cincuenta millones de años. Si aceleráramos este movimiento veríamos que la Galaxia es una entidad dinámica, casi orgánica, parecida en cierto modo a un organismo multiceiular. Cualquier fotografía astronómico de una galaxia no es más que una instantánea de una fase de su solemne movimiento y evolución. 1 La región interior de una galaxia gira como un cuerpo sólido. Pero más lejos, las provincias exteriores giran cada vez más lentamente cumpliendo, como los planetas alrededor de] Sol, la tercera ley de Kepier. Los brazos tienen tendencia a enrollarse alrededor de] núcleo formando una espiral cada vez más apretada, y el gas y el polvo se acumulan en formas espirales de densidad creciente, que a su vez son lugares adecuados para la formación de estrellas jóvenes, calientes y brillantes, las estrellas que perfilan los brazos en espiral. Estas estrellas brillan unos diez millones de años aproximadamente, un período correspondiente a sólo el 5% de una rotación galáctico. Pero cuando las estrellas que marcan el perfil de un brazo espiral se han quemado, se forman inmediatamente detrás de ellas nuevas estrellas y sus nebulosas asociadas, y la forma en espiral persiste. Las estrellas que dan el perfil de los brazos no sobreviven ni a una sola rotación galáctico; sólo permanece la fonna de la espiral.

La velocidad de una estrella dada alrededor del centro de la Galaxia no suele ser la misma que la de una forma espiral. El Sol ha entrado y ha salido con frecuencia de los brazos en espiral durante las veinte vueltas que ha dado a la Vía Láctea a 200 kilómetros por segundo. El Sol y los planetas pasan en promedio cuarenta millones de años en un brazo en espiral, ochenta millones fuera, otros cuarenta dentro, ete. Los brazos en espiral marcan la región donde se está formando la última cosecha de estrellas acabadas de incubar, pero no necesariamente la región donde resulta que hay estrellas de media edad como el Sol. En esta época nosotros vivimos entre brazos en espiral.

Es lógico imaginar que el paso periódico del sistema solar a través de los brazos en espiral haya tenido consecuencias importantes para nosotros. Hace diez millones de años el Sol emergió del complejo llamado Cinturón Gould del brazo espiral de Orión, que está ahora a algo menos de mil años luz de distancia. (Hacia el interior del brazo de Orión está el brazo de Sagitario, hacia el exterior el brazo de Perseo.) Cuando el Sol pasa por un brazo espiral la posibilidad de que se meta entre nebulosas gaseosas y nubes de polvo interestelar, y de que encuentre objetos de masa subestelar, es mayor que ahora. Se ha sugerido que las eras glaciales mayores de nuestro planeta, que se repiten cada cien millones de años aproximadamente, pueden deberse a la interposición de materia interestelar entre el Sol y la Tierra. W. Napier y S. Clube han propuesto que algunas de las lunas, asteroides, cometas y anillos circumplanetarios del sistema solar fueron antes objetos que vagaban libremente por el espacio interestelar hasta que fueron capturados por el Sol cuando penetró en el brazo espiral de Orión. La idea es intrigante, aunque quizás no muy probable. Pero puede comprobarse. Lo único que necesitamos es tomar una muestra, por ejemplo, de Fobos o de un cometa y examinar sus isótopos del magnesio. La relativa abundancia de los isótopos del magnesio (todos los cuales comparten el mismo número de protones, pero tienen números diferentes de neutrones) depende de la secuencia precisa de acontecimientos estelares de nueleosíntesis, incluyendo el calendario de explosiones de supemovas cercanas, que produjo cualquier muestra concreta de magnesio. En un rincón diferente de la Galaxia tuvo que haber ocurrido una secuencia diferente de acontecimientos y debería predominar una relación diferente de isótopos de magnesio.

El descubrimiento del big bang y de la recesión de las galaxias se basó en un tópico de la naturaleza llamado el efecto Doppler. Estamos acostumbrados a notario en la fisica del sonido. Un conductor de automóvil toca la bocina cuando pasa por nuestro lado. Dentro del coche el conductor oye un sonido constante de tono fijo. Pero fuera del coche nosotros oímos un cambio característico del tono. El sonido de la bocina pasa para nosotros de las frecuencias altas a la bajas. Un coche de carreras a 200 kilómetros por hora va casi a una quinta parte de la velocidad del sonido. El sonido es una sucesión de ondas en el aire, una cresta y un valle, una cresta y un valle. Cuanto másjuntas están las ondas, más alta es la frecuencia o tono; cuanto más separadas están las ondas, más grave el tono. Si el coche se aleja a gran velocidad de nosotros, estira las ondas de sonido, desplazándolas desde nuestro punto de vista a un tono más grave y produciendo el sonido característico que todos conocemos. Si el coche viniera hacia nosotros las ondas sonoras se apretarían, la frecuencia aumentaría, y sentiríamos un gemido agudo. Si supiéramos el tono normal de la bocina cuando el coche está en reposo podríamos deducir a ciegas su velocidad, a partir del cambio de tono.

La luz es también una onda. Al contrario del sonido se desplaza perfectamente bien en el vacío. El efecto Doppler actúa también aquí. Si por algún motivo el automóvil en lugar de sonido emitiera por delante y por detrás un haz de luz amarilla pura, la frecuencia de la luz aumentaría ligeramente al acercarse el coche y disminuiría ligeramente al alejarse. El efecto sena imperceptible a velocidades ordinarias. Sin embargo si el coche corriera a una fracción considerable de la velocidad de la luz, podríamos observar que el color de la luz cambia hacia a una frecuencia superior, es decir hacia el azul cuando el coche se nos acerca, y hacia frecuencias inferiores, es decir hacia el rojo, cuando el coche se aleja. Un objeto que se nos acerca a velocidades muy altas se nos presenta con el color de sus líneas espectrales desplazadas hacia el azul. Un objeto que se alé ia a velocidades muy altas tiene sus líneas espectrales desplazadas hacia el rojo. 1 Este desplazamiento hacia el rojo, observado en las líneas espectrales de galaxias distantes e interpretado de acuerdo con el efecto Doppler, es la clave de la cosmología.