Una galaxia es una enorme colección de estrellas, cúmulos de estrellas, gas y polvo interestelar y materia oscura que se mantienen unidos por la gravedad. La palabra 'galaxia' se deriva de la palabra griega "galaxias" que significa "lechosa", es una referencia a nuestra propia galaxia, la Vía Láctea.
Las galaxias aparecen en el cielo como enormes nubes de luz, de miles de años luz de diámetro. Hay potencialmente más de 170 mil millones de galaxias en el universo observable. Algunas, llamadas galaxias enanas, son muy pequeñas con alrededor de 10 millones de estrellas, mientras que otras son enormes y contienen aproximadamente 100 billones de estrellas. La gravedad une a las estrellas, por lo que no deambulan libremente por el espacio. La luz que vemos de cada una de estas galaxias proviene de las estrellas en su interior.
Vivimos en un planeta llamado Tierra que es parte de nuestro sistema solar. Nuestro propio sistema solar está ubicado dentro de una galaxia. Nuestro Sol es solo una de las más de 100 mil millones de estrellas en una galaxia llamada Vía Láctea. Todas las estrellas que vemos en el cielo nocturno son parte de la Vía Láctea. Y al igual que nuestro sistema solar, nuestra galaxia está en movimiento. Las estrellas de la Vía Láctea giran alrededor del núcleo central. La propia Vía Láctea también se está moviendo. De hecho, todas las galaxias del universo parecen alejarse unas de otras a tremendas velocidades.
Las galaxias se etiquetan según su forma. Algunas galaxias se llaman "espirales" porque parecen molinetes gigantes en el cielo. La galaxia en la que vivimos, la Vía Láctea, es una galaxia espiral. Algunas galaxias se denominan "elípticas" porque parecen bolas planas. Una galaxia puede llamarse "irregular" si realmente no tiene forma.
Esquema de clasificación de Hubble
A cada galaxia se le asigna una letra: E = elíptica, S = espiral, Irr = irregular
Veamos las características de cuatro grupos principales de galaxias:
1. Galaxia espiral
Se cree que las galaxias espirales son más jóvenes que las elípticas, ya que las galaxias espirales se queman a través de su gas y la formación de estrellas de polvo se ralentiza, pierden su forma espiral y evolucionan lentamente hacia galaxias elípticas.
Las galaxias S0 también se conocen como galaxias lenticulares.
2. Galaxia espiral barrada
3. Galaxia elíptica
4. Galaxia irregular
5. Galaxia Starburst
Formación y evolución de galaxias.
Hay dos teorías principales para explicar cómo se formaron las primeras galaxias.
Se dice que las galaxias nacieron cuando grandes nubes de gas y polvo colapsaron bajo su propia atracción gravitacional, permitiendo que se formaran estrellas.
El otro dice que el joven universo contenía muchos pequeños "trozos" de materia, que se agruparon para formar galaxias. El Telescopio Espacial Hubble ha fotografiado muchos de esos bultos, que pueden ser los precursores de las galaxias modernas. Según esta teoría, la mayoría de las primeras grandes galaxias eran espirales. Pero con el tiempo, muchas espirales se fusionaron para formar una elíptica.
El proceso de formación de galaxias no se ha detenido. Nuestro universo sigue evolucionando. Las galaxias pequeñas son frecuentemente devoradas por galaxias más grandes. La Vía Láctea puede contener los restos de varias galaxias más pequeñas que se ha tragado durante su larga vida. La Vía Láctea está digiriendo al menos dos galaxias pequeñas incluso ahora y puede atraer a otras durante los próximos miles de millones de años.
Cuando dos o más galaxias están lo suficientemente cerca entre sí, las fuerzas gravitacionales atraerán a las galaxias entre sí. Esta atracción gravitacional aumenta a medida que las galaxias viajan unas hacia otras. Las galaxias pueden pasar unas junto a otras o chocar.
Las galaxias Antennae son un ejemplo de dos espirales que están en proceso de colisión. No veremos el resultado final durante nuestras vidas porque este proceso lleva cientos de millones de años.
A veces, las galaxias más pequeñas se sumergen en galaxias más grandes. Este tipo de colisión produce un efecto dominó, como una piedra arrojada a un estanque. La galaxia Cartwheel es un ejemplo de este tipo de colisión. El anillo exterior de estrellas azules en esta galaxia indica una onda de formación estelar resultante de la colisión.
La Vía Láctea y Andrómeda son ejemplos de dos galaxias espirales que eventualmente pueden chocar (alrededor de 5 mil millones de años en el futuro).
Las fusiones de galaxias pueden tardar desde unos pocos cientos de millones hasta unos miles de millones de años en completarse. Pueden desencadenar intensos estallidos de formación de nuevas estrellas e incluso crear agujeros negros gigantes.
La Vía Láctea es nuestra galaxia de origen en el universo. Nuestro sistema solar, que incluye el sol, la Tierra y otros siete planetas, es parte de esta galaxia, llamada Vía Láctea. La Vía Láctea contiene cientos de miles de millones de estrellas como nuestro sol. Todas las estrellas y planetas que puedes ver son parte de la Vía Láctea. Nuestro vecino más cercano es Proxima Centauri. Está a unos 4,2 años luz de la Tierra. La Tierra se encuentra aproximadamente a medio camino entre el centro de la Vía Láctea y su borde exterior.
El centro de rotación de la Vía Láctea se conoce como Centro Galáctico y se encuentra a unos 26.000 años luz de la Tierra en la dirección de las constelaciones de Sagitario, Ofiuco y Escorpio.
La Vía Láctea es un grupo de unas 50 galaxias llamado Grupo Local. Las galaxias más grandes y masivas del Grupo Local son la Vía Láctea, Andrómeda y la Galaxia Triángulo. Cada una de estas galaxias tiene una colección de galaxias satélites que las rodean.
La galaxia de Andrómeda es la galaxia más cercana a la Vía Láctea y está a unos 2 millones de años luz de distancia. La Vía Láctea está lista para colisionar con la galaxia de Andrómeda en unos 5 mil millones de años.
Partes de la Vía Láctea
1. Disco galáctico: la mayoría de las más de 200 mil millones de estrellas de la Vía Láctea se encuentran aquí. El disco galáctico consta de las siguientes partes:
2. Cúmulos globulares: unos cientos de estos se encuentran dispersos por encima y por debajo del disco. Las estrellas aquí son mucho más antiguas que las del disco galáctico.
3. Halo: una región grande y oscura que rodea toda la galaxia. Está hecho de gas caliente y posiblemente de materia oscura. La mayor parte de la masa de la galaxia se encuentra en las partes exteriores de la galaxia (como el halo), donde hay poca luz emitida por las estrellas o los gases.
La Gran Nube de Magallanes (LMC) es una galaxia enana satélite de la Vía Láctea que se encuentra entre las galaxias más cercanas a la Tierra. Está a una distancia de unos 163.000 años luz de la Tierra. Junto con su galaxia enana compañera, la Pequeña Nube de Magallanes, la LMC es visible como una tenue nube en los cielos del hemisferio sur. Se encuentra en el límite de las constelaciones Dorado y Mensa. La Vía Láctea consume gas que fluye de las Nubes de Magallanes. Eventualmente, estas dos galaxias más pequeñas podrían chocar con la Vía Láctea. Tanto el LMC como el SMC tienen regiones de formación de estrellas, y el LMC fue el lugar de la espectacular explosión de supernova de 1987.
La galaxia de Andrómeda es la galaxia más grande más cercana a la Vía Láctea. Esta galaxia lleva el nombre de la constelación de Andrómeda. También se conoce como Messier 31 o M31. Esta galaxia espiral se encuentra a una distancia de 2,5 millones de años luz de nuestra galaxia. Es la más grande del grupo local o del cúmulo local, pero no es la galaxia más grande en general.
Se cree que esta galaxia se formó hace entre 5 y 9 mil millones de años cuando dos galaxias más pequeñas chocaron y fusionaron.
Los astrónomos usan esta galaxia para comprender el origen de otras galaxias similares porque es la más cercana a nuestro planeta. Es el objeto más distante que se puede detectar a simple vista.
La galaxia de Andrómeda alguna vez fue clasificada como una nebulosa. Tiene varias galaxias satélite, incluidas 14 galaxias enanas. La longitud de esta galaxia es de aproximadamente 260.000 años luz.
La galaxia de Andrómeda se acerca a nosotros a una velocidad de 100 a 140 kilómetros por segundo. La galaxia de Andrómeda y la Vía Láctea se están acercando cada vez más con el tiempo. Los astrónomos creen que estas dos galaxias se fusionarán en aproximadamente 5 mil millones de años.
Efecto Doppler y desplazamiento al rojo
El efecto Doppler es el cambio aparente en la frecuencia o longitud de onda de una onda que es percibida por un observador que se mueve en relación con la fuente de las ondas.
Al acercarse a las fuentes de luz para mostrar un corrimiento al azul y las fuentes de luz que se alejan muestran un corrimiento al rojo.
Cuando las estrellas se alejan de otras estrellas u objetos en aceleración, se trata de un corrimiento al rojo.
Cuando una estrella se mueve hacia la Tierra, sus longitudes de onda de luz se comprimen. Esto hace que las líneas oscuras del espectro se desplacen hacia el extremo azul violeta del espectro. Esto significa que la fuente de luz astronómica (estrella o galaxia) se acerca a la Tierra.
Hubble utilizó el efecto Doppler de la luz para medir la velocidad a la que las estrellas y galaxias se acercan o se alejan de nosotros. Encontró que todas las galaxias más allá del Grupo Local muestran un corrimiento al rojo en sus espectros, esto significa que deben alejarse de la Tierra. Si todas las galaxias fuera del Grupo Local se están alejando de la Tierra, entonces todo el universo debe expandirse.
Ley de Hubble
La Ley de Hubble es el enunciado astronómico de que las galaxias se alejan unas de otras y que la velocidad con la que retroceden es proporcional a su distancia. Conduce a la imagen de un universo en expansión y extrapolando hacia atrás en el tiempo, a la teoría del Big Bang.
Teoria del Big Bang
La teoría principal sobre la formación del universo se llama teoría del Big Bang. Según esta teoría, hace aproximadamente 13,7 mil millones de años, el universo comenzó con una enorme explosión. El universo entero comenzó a expandirse por todas partes al mismo tiempo.
