No hay estrellas vagabundas en el Universo. Cuando miramos al cielo, vemos las estrellas agrupadas en grandes colecciones llamadas galaxias. No tiene por qué ser de este modo. Las estrellas podrían estar esparcidas uniformemente, podrían estar todas arracimadas en una gigantesca galaxia, o podrían tener casi cualquier tipo de distribución entre esos dos extremos. Entonces ¿por qué están dispuestas en puñados en vez de alguna otra forma? A día de hoy, no hay una respuesta clara desde el punto de vista científico.

El Sol forma parte de la galaxia de la Vía Láctea. La nuestra, es una galaxia muy ordinaria. Tiene unos 10.000 millones de estrellas, y su rasgo más evidente es que las estrellas más brillantes se hallan en los brazos de la espiral. Vista desde cierta distancia, nuestra galaxia tendría el aspecto de una torta plana, un disco de unos 80.000 años luz de diámetro, con cuatro brazos en espiral brotando del disco.

En el centro hay una gran concentración esférica de estrellas llamada el núcleo. Nuestro sol está localizado aproximadamente a unos 2/3 de camino hacia fuera en uno de esos brazos en espiral.

Las estrellas en el núcleo central de una galaxia se hallan muy condensadas. Cerca del Sol, las estrellas se hallan situadas a muchos años luz de distancia unas de otras. En el centro de la galaxia, la distancia entre las estrellas es mucho más pequeña, quizá tan sólo unas cuantas veces el tamaño del sistema solar.

Si nos halláramos en un planeta en órbita en torno de una de esas estrellas, no habría noche. Aunque nuestro lado del planeta estuviera mirando en dirección contraria a nuestro sol particular, habría suficiente luz de las otras estrellas en las inmediaciones como para que siguiera siendo de día.

La Vía Láctea, visible en el cielo de verano, es el resultado de mirar a través del disco de la galaxia. El nombre de nuestra galaxia, la Vía Láctea, procede en la formación de una brillante franja de miles de estrellas visibles que se extiende por el cielo.

Si imaginamos la galaxia como una torta plana con el Sol en su interior, entonces la Vía Láctea es lo que vemos cuando miramos desde dentro de la masa. Así, no vemos muchas estrellas fuera de la Vía Láctea porque lo que hacemos es mirar fuera de la torta en vez de a través de ella.

La palabra galaxia procede de la palabra griega que significa leche, galácticos. La visión de la Vía Láctea debió de recordar a los griegos, a leche derramada en el cielo, aparte de otros referentes mitológicos.

Hércules chupa con fruición la leche del seno de Hera, derramando al apartarse un reguero de leche que formó la Vía Láctea.

La Vía Láctea, como todas las galaxias, tiene una enorme estructura. Si nos acercamos a una galaxia como la Vía Láctea desde una gran distancia, lo primero que encontraremos será pequeñas galaxias “suburbanas”, como la Nube de Magallanes. A medida que nos acerquemos a la galaxia, nos encontraremos con una dispersión esférica de racimos globulares de estrellas, cada uno con un centenar de miles, a un millón de estrellas individuales.

Avanzando hacia dentro desde esos racimos, veremos la torta familiar y los brazos en espiral que la mayoría de nosotros asociamos con las galaxias, y finalmente el conglomerado central de estrellas en el núcleo galáctico. Si añadimos el hecho de que toda esta compleja estructura se halla encerrada en una esfera invisible de materia oscura, podremos comprobar que, aunque una galaxia pueda parecer algo sencillo, no lo es.

Es probable que exista un agujero negro en el centro de la galaxia. Los astrónomos que estudian la radiación que nos llega del centro de nuestra galaxia (en la constelación de Sagitario) han llegado a la conclusión de que ocurre algo muy extraño allí. Se puede discernir un enorme espacio vacío en el centro, libre de gases pero rodeado por girantes y caóticos jirones de materia.

Por el movimiento de esta materia, llegamos a la conclusión de que tiene que existir un objeto masivo en el centro de la galaxia, varios millones de veces más grande que el Sol. El mejor candidato para un objeto así es un gran agujero negro.

Los brazos en espiral que normalmente asociamos con una galaxia son en realidad sólo una parte muy pequeña de su estructura total. Creemos que al menos un 90 por ciento (y quizás más) de la masa de una galaxia como la Vía Láctea se halla en forma de materia oscura. Esta materia oscura ocupa una esfera que encierra por completo los brazos en espiral de la galaxia y se extiende mucho más allá de ellos. En otras palabras, cuando miramos una galaxia, lo que vemos no es en absoluto todo lo que hay.

Sabemos acerca de la materia oscura porque podemos ver sus efectos gravitatorios, aunque no la podamos ver directamente. En el caso de las galaxias, hay átomos aislados de hidrógeno flotando más allá de los brazos en espiral, girando en torno a la galaxia visible como un satélite microscópico.

Podemos detectar ondas de radio de esos átomos, y de esas ondas podemos deducir que sus órbitas están modeladas por fuerzas gravitatorias más allá de las ejercidas por la materia visible. La fuente de esta fuerza extra es lo que llamamos materia oscura.