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Juan Leyva


“Si alguien está en desacuerdo contigo, déjalo.

No encontrarás a nadie parecido

en cien mil millones de Galaxias”.


- Carl Sagan. -

 

 

 GALAXIAS 



La observación otorga un cielo lleno de estrellas en diferentes posiciones. Todas pertenecen a una Galaxia que es la nuestra, la 'Vía Láctea', pero que no es única, comparte cielo con muchas otras del Universo, cercanas y lejanas.


A partir de esta realidad se va a plantear el orden, la distribución de los componentes del Universo, sila tienen, si hay diferentes estructuras y sus dimensiones. Son todas respuestas afirmativas, por lo que la intención es conocerlas y aprender sobre ellas.


Las Galaxias se distribuyen en grupos, 'cúmulos galácticos'. Algunos de estos cúmulos se agrupan en estructuras mayores, 'supercúmulos'. Estas superestructuras tienen una estructura peculiar que se repite en escalas espaciales diferentes.


Las Galaxias se distribuyen en filamentos alargados en los que se repiten estructuras comunes en tamaños diversos, como en una tela de araña tridimensional. Las cercanas forman el ‘Grupo Local’ de Galaxias en número de 54, la mayoría son Galaxias enanas, en algún caso, satélites de la nuestra. Tiene un volumen de un cubo de 10 millones de años-luz de lado. Contiene por ejemplo la Gran y la Pequeña Nube de Magallanes, y las galaxias conocidas como el sistema de Galaxias de Andrómeda.


El Grupo Local es sólo un corpúsculo del llamado Supercúmulo de Virgo, que es una estructura con forma de disco plano, con un diámetro de 110 millones de años-luz y contiene alrededor de 100 grupos y cúmulos de Galaxias como el Grupo Local. Cerca de su centro el ‘cúmulo de Virgo’ domina gravitacionalmente tal gigantesca macroestructura. Y aún en sus dimensiones, el Supercúmulo de Virgo es uno entre los millones que existen en el Universo observable.



Glosario básico:


  • Cúmulo globular es una bola de estrellas densamente empaquetadas que contiene cientos de miles de estrellas individuales. Los cúmulos globulares de nuestra Galaxia están dispersos a lo largo de un halo esférico que rodea a la Galaxia, y contienen algunas de las estrellas más viejas de la Galaxia.
  • Cúmulo abierto o galáctico es una agrupación irregular o enjambre de estrellas que a simple vista aparecen como manchas de luz. Contienen estrellas jóvenes y calientes que se han formado recientemente en el disco de la Galaxia.
  • Supercúmulo o superclúster: Son agrupaciones de cúmulos de Galaxias. Su existencia indica que las galaxias en nuestro universo no están distribuidas uniformemente, la mayoría se reúne en grupos de hasta 50 galaxias, y cúmulos de hasta varios miles de galaxias. Son las estructuras más grandes confirmadas, su número total deja posibilidades para otra distribución estructural.
  • Nebulosa: son nubes de gas y polvo que parecen brumosas a simple vista. Procede del griego ‘nube’. Las nebulosas desempeñan un importante papel, ya que en su interior se forman nuevos astros debido al colapso gravitatorio. Parte del gas se formó al comienzo de la historia del Universo. El polvo y los elementos pesados son de origen más reciente, se han formado en estrellas que lo liberaron al medio interestelar al final de sus vidas de forma más o menos violenta -supernovas.
  • Supernova: del latín nova, ‘nueva’. Es una explosión estelar que puede manifestarse de forma muy notable en lugares de la esfera celeste donde antes no se había detectado nada en particular. Se les llamó inicialmente ‘stellae novae’. Con el tiempo se hizo distinción entre fenómenos aparentemente similares pero de luminosidad intrínseca muy diferente; los menos luminosos ‘novas’, en tanto que a los más luminosos se les agregó el prefijo ‘super-‘. La explosión de una supernova provoca la expulsión de las capas externas de la estrella por medio de fuertes ondas de choque, enriqueciendo el espacio que la rodea con elementos pesados. Los restos componen nubes de polvo y gas. Cuando el frente de onda de la explosión alcanza otras nubes de gas y polvo cercanas, las comprime y puede desencadenar la formación de nuevas nebulosas solares que originan, después de cierto tiempo, nuevos sistemas estelares.


El Universo, por tanto, se compone de Galaxias, que pasan a ser sus unidades básicas, formadas por agregados de estrellas y nebulosas.


Una Galaxia es un conjunto gigante de millones o billones de estrellas, gas y polvo que se mantienen unidas por la gravedad para formar una galaxia de disco de 30 kiloparsecs (1 kiloparsec = 1000 pársecs y 1 pársecs = 3,2616 años-luz) de diámetro rodeada por un halo de cúmulos globulares visibles.


Las Galaxias son los objetos celestes más grandiosos. Es una isla de materia en el espacio. Se forman al unirse grandes cantidades de polvo y gas presentes en una determinada región del espacio. Es necesario que una zona del espacio tenga una densidad de materia mayor que sus alrededores, atrayendo así la materia que posteriormente se convertirá en estrellas.


Son acumulaciones enormes de un número de miles de millones de estrellas, nubes de gases y polvo cósmico, además de planetas, de materia oscura y de energía oscura, unidos gravitatoriamente, por tanto dotadas de un movimiento de giro alrededor de su eje, de su centro. Junto con este movimiento, cada cuerpo de una Galaxia se mueve a causa de la atracción de los otros.


En escalas muy grandes todas las Galaxias se alejan las unas de las otras mostrando la expansión del Universo, pero muchas se acercan entre sí en escalas más pequeñas, ligadas a las estructuras visibles en los Supercúmulos de galaxias. Se estima que existen más de cien mil millones de Galaxias en el Universo observable. En efecto, la cantidad de estrellas que las forman es incontable, de las enanas, con 107, hasta las gigantes, con 1012 estrellas. En el centro de las galaxias es donde se concentran más estrellas.


Formando parte de ellas existen subestructuras como las nebulosas, los cúmulos estelares y los sistemas estelares múltiples. Muchos núcleos de galaxias emiten una fuerte radiación que indica la posible presencia de un 'agujero negro' que formaría parte de ellas igualmente. Las primeras Galaxias se empezaron a formar 1.000 millones de años después del Big-Bang.


Galileo en el siglo XVII determina que la Vía Láctea era un conjunto de estrellas, tras Kant, que lo corrobora, se afirma que, si ésta existe, junto a ella existen otros conjuntos de estrellas, pero hasta el siglo XX no se manifiesta la existencia de Galaxias.


El uso de un telescopio por él creado, le permitió a Edwin Hubble resolver las partes exteriores de algunas ‘nebulosas espirales’, este es el nombre de las nebulosas halladas con la ‘secuencia Hubble’ precisamente, sistema de clasificación de las Galaxias, como colecciones de estrellas individuales. Hubble pudo identificar en esas estrellas algunas variables cefeidas que le permitieron estimar la distancia a dichas ‘aparentemente nebulosas’, demasiado alejadas para ser parte de la Vía Láctea.


Los movimientos de las Galaxias provocan choques violentos, sus estrellas evolucionan, nacen, viven, mueren.Esta dinamicidad hace posible la clasificación de las mismas.



Históricamente han sido clasificadas de acuerdo a su forma aparente.


  • Galaxias lenticulares. Los agregados de estrellas forman un núcleo central rodeado de un disco de nebulosas.
  • Galaxias irregulares. Los agregados no presentan una forma definida y están rodeados de abundantes nebulosas. Galaxias pequeñas que carecen de una estructura coherente.
  • Galaxias elípticas. Tienen una forma más o menos esférica, tiene el perfil luminoso de una elipse. Contienen pocas nebulosas. Poseen un color rojizo y están formadas por estrellas rojas.
  • Galaxias espirales. Tienen un núcleo central y unos brazos espirales que pueden estar más o menos abiertos en los que se encuentran las nebulosas. Tienen forma circular pero con estructura de brazos curvos envueltos en polvo.
  • Galaxias espirales barradas. Los agregados forman un núcleo central alargado, en el que se concentran las estrellas. De este núcleo parten los brazos.

 


Las partes de una 'galaxia espiral' son:


  • Núcleo o protuberancia.
  • Disco de acreción.
  • Cúmulos globulares.


Del núcleo central de las galaxias espirales salen, en dos puntos diametralmente opuestos, dos o más brazos espirales que se despliegan girando alrededor del núcleo en forma de espirales. En el halo y en la región central hay sólo estrellas rojas y viejas,15 millones de años, especialmente en los cúmulos globulares, conocidas como Población II.


Las estrellas jóvenes, de Población I, son estrellas típicamente calientes de la secuencia principal y se encuentran en los brazos espirales de las galaxias, donde se desencadena una continua formación estelar, las estrellas de los brazos espirales se están moviendo y desvaneciéndose constantemente a medida que envejecen, pero la estructura espiral no se gasta porque constantemente están naciendo estrellas azules en los bordes interiores de los brazos. Las estrellas de Población I se encuentran en los cúmulos abiertos y en los objetos difusos como las nebulosas.


La mayoría de las galaxias son demasiado pálidas y están demasiado alejadas como para ser percibidas a simple vista, excepto la galaxia Andrómeda.


Del doble de tamaño de la Vía Láctea, la Galaxia más cercana, de ahí la más conocida, parece una mancha de luz brumosa. Ya observada por los astrónomos árabes. Es la M31, a unos dos millones de años-luz de nosotros. Está tan cerca que se estima que la gravedad de la Vía Láctea y la Galaxia de Andrómeda van en un curso común de colisión, que se producirá en unos 4.000 millones de años. Es el objeto extragaláctico más distante visible a simple vista.


Los grandes telescopios terrestres muestran la variedad de estrellas de su interior y numerosas galaxias enanas orbitando este gigante galáctico.


Las Galaxias tienden a darse en grupos, cúmulos de galaxias, unidos por la gravedad.En el estudio de las Galaxias se ha de atender al astrofísico norteamericano George Smoot, que en 2006 recibió el Premio Nobel de Física por su descubrimiento de las pequeñas irregularidades que forman las semillas de las Galaxias y las macroestructuras que observamos en la actualidad, ya presentes en la radiación de fondo del Universo. Poéticamente las han llamado “arrugas en el tiempo”. En 1992, anunció que había detectado el origen de las Galaxias en el Universo de hace quince mil millones de años.


Extraordinario descubrimiento que ha provocado un espectacular avance en la comprensión del cosmos. Las fluctuaciones de densidad y temperatura captadas por Smoot prueban que el Universo, originariamente uniforme, se convirtió en heterogéneo al crearse las galaxias. Dichas fluctuaciones confirman irrebatiblemente la teoría del segundo Big-Bang, ocurrido inmediatamente después del primero y causante de la expansión del Universo.


Según Stephen Hawking, se trata del ‘mayor descubrimiento de la historia’, dado que constituye la prueba última y definitiva sobre el origen del cosmos.



Apuntes sobre la 'Vía Láctea':


La Vía Láctea, también llamada Camino de Santiago, es la Galaxia en la que se encuentra nuestro Sistema Solar. Es tan grande que la luz emitida por las estrellas en uno de sus extremos tarda en alcanzar el otro extremo de la Galaxia unos 100.000 años.


Como la luz viaja a 300.000 kilómetros por segundo esta distancia equivale a uno 1000 billones de kilómetros. Para evitar números tan grandes los astrónomos utilizan otras unidades de distancia basadas en el año-luz. La Vía Láctea tiene un diámetro de 100.000 años-luz.


La Galaxia entera gira sobre su núcleo en unos 15-18 millones de años y las enormes distancias que separan unas estrellas de otras indican que conceptos como la simultaneidad de dos sucesos no existen en el Universo, a partir de una determinada escala.


Nuestro Sol orbita el centro galáctico a una distancia de unos 28.000 años-luz (cuando los astrónomos observen un repentino brillo del centro de nuestra galaxia asociado a su inmenso agujero negro central engullendo algún trozo de materia estelar en realidad dicho fenómeno habrá ocurrido 28.000 años antes).


La Vía Láctea es sólo una entre centenares de miles de millones de galaxias conocidas. Según el mito griego la Vía Láctea habría sido producido cuando Hera, esposa de Zeus, amamantaba a Heracles (Hércules) y trató de sacarlo de su pecho, entonces Heracles succionó con tanta fuerza que un gran chorro de leche de Hera se disparó a los cielos. De ahí la Vía Láctea es el “camino de la leche”.


Es la franja blanquecina que cruza el cielo dividiéndolo en dos hemisferios, es sin duda uno de los objetos más notables para un observador del cielo, lo que hace haya sido vista y estudiada desde las primeras épocas de la Astronomía. Es así una agrupamiento de estrellas con forma de disco, que incluye al Sol y a su sistema solar.


Antiguamente a la banda visible se la llamó Vía Láctea, en la actualidad hace referencia a toda la galaxia. La apariencia difusa de esta banda es el resultado de la luz combinada de estrellas demasiado lejanas para poder distinguirlas por separado a simple vista.


Es una gran galaxia espiral, con varios brazos que se enroscan alrededor de un núcleo central de un grosor de unos 10.000 años-luz. Las estrellas del núcleo central están más agrupadas que las de los brazos, donde se han encontrado más nubes interestelares de polvo y gas.


Está rodeado por una nube de hidrógeno, deformada y festoneada en sus extremos, rodeada a su vez por un halo esférico y ligeramente aplastado que contiene muchos cúmulos globulares de estrellas, principalmente encima o debajo del disco. Este halo puede llegar a ser dos veces más ancho que el disco en sí. Entre 200.000 a 400.000 millones es el número de estrellas que contiene.

 

 

 




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