viernes, 25 de mayo de 2012

Galaxias

Desde que se tuvo la certeza de que aquellos objetos distantes que se pensaba eran nebulosas, eran en realidad concentraciones de estrellas lejos de nuestra propia galaxia, algunas con formas parecidas y otras completamente distintas, los astrónomos han reunido mucha información acerca de estos lejanos objetos, clasificándolos según sus distintas formas y características. Pero, ¿Cuál es su número en realidad? Es ciertamente difícil responder a esta pregunta con seguridad. Basándonos en las observaciones realizadas hasta la fecha, se barajan cifras de unos cien mil millones, cifras que, posiblemente, no sean correctas, ya que hay científicos que creen que este número es incorrecto por defecto y son más las galaxias que pueblan el Universo, pero todavía no han sido detectadas.

¿Están inmóviles en el espacio? ¿Se acercan o alejan unas de otras? ¿Por qué y a que velocidad? Hoy en día sabemos que las galaxias se alejan unas de otras debido a la expansión del Universo y tienden a formar cúmulos y súper cúmulos, pero la fuerza de gravedad atrae a todos los objetos celestes con una fuerza que es directamente proporcional a su masa e inversamente proporcional al cuadrado de su distancia, como Newton descubrió. Las observaciones nos dicen qué galaxias se alejan o se acercan en base a su corrimiento en el espectro electromagnético, o bien al rojo (alejamiento) o al azul (acercamiento). Las observaciones de la galaxia de Andrómeda (M-31), nos dicen que en unos 3000 millones de años colisionará con nosotros. Pero, si según la Teoría del Big Bang, el universo se expande, ¿Por qué se nos acerca? La respuesta es que, además de la velocidad radial que poseen los objetos en el espacio debido a la expansión, poseen una velocidad lateral que en algunos casos coincide con el rumbo de otros objetos y que, con el tiempo, acabarán por encontrarse.

¿Qué otros objetos se esconden en su interior? Agujeros negros de dimensiones escalofriantes, quásares, otros sistemas solares con posibilidades de albergar vida y otros extraños fenómenos aún por descubrir. Quizás en los próximos años de la mano de los nuevos ingenios, tengamos una aproximación estimativa más acorde con la realidad. Es, en cualquier caso, un trabajo apasionante y que requiere de observaciones de gran amplitud y calidad. En un futuro no muy lejano tendremos respuesta a estas y otras cuestiones de aquello que, por poco conocido, siempre nos llama a hacernos infinidad de preguntas que, poco a poco, la tecnología nos ayudará a resolver. Sólo podemos esperar a que, cuando tengamos las respuestas, no nos cambien las preguntas. En la investigación científica, lo que ayer era aceptado, hoy podemos descubrir que no era correcto e incluso poder ser demostrado empíricamente, lo cual significa que, a medida que se hacen nuevos descubrimientos, cambiaremos conceptos y teorías por otras más acordes con las observaciones.

Tipos

Según sus diferentes formas, las galaxias se han clasificado de la siguiente manera:

- Espirales
- Elípticas
- Irregulares

A esta clasificación general, hay que añadir los distintos subgrupos con sus respectivas diferencias.


Fig. 1 Esquema de los distintos tipos de galaxias según la clasificación de Hubble. (Nota: No hay representación de las galaxias irregulares)
- Créditos de la Imagen: Wikipedia

Galaxias Elípticas


Fig. 2 Messier 110 - Créditos de la Imagen: Wikipedia

Este tipo de galaxias se caracteriza principalmente por no tener apenas momento cinético, y haberse formado por el choque entre varias galaxias. Suelen tener en sus halos cúmulos globulares y estar formadas por estrellas viejas. Poseen poco gas y polvo. Se han encontrado estrellas jóvenes que se cree son el resultado de choques con galaxias que han sido absorbidas.


Fig. 3 NGC 1316- Créditos de la Imagen: Wikipedia

Su clasificación va de 0 a 7 (E0, E7) dependiendo de su excentricidad, es decir, aquellas clasificadas como 0 serían las más circulares y las clasificadas como 7 las más alargadas. Las galaxias elípticas son las más masivas, como M-87 a la que se le calcula un billón de estrellas, aunque las hay muy pequeñas como la Enana de Sagitario o la galaxia satélite de M-31 (Andrómeda) M-32.

En el límite entre las galaxias elípticas y las espirales encontramos las galaxias lenticulares, clasificadas como S0, con características de ambas como NGC 5866.

Galaxias Espirales


Fig. 4 Messier 81 - Créditos de la Imagen: Wikipedia

Las espirales presentan discos delgados y núcleos destacados sobre los que se desarrollan los brazos. Se nombran como S, y, como Sb, aquellas que presentan una barra central, llamadas espirales barradas y cuya clasificación en a, b, c ó d dependerá de las características de la barra de estrellas que la forman.


Fig. 5 NGC 1300 - Créditos de la Imagen: Wikipedia

A diferencia de las elípticas, estas galaxias poseen gran momento angular, estrellas jóvenes y gran cantidad de polvo y gas y son lugares de nacimiento de nuevas generaciones de estrellas. El bulbo central lo forman estrellas viejas. En sus bordes exteriores tienen cúmulos globulares. En el interior, extensos cúmulos abiertos de jóvenes y azuladas estrellas. Sus núcleos suelen tener agujeros negros con millones de masas solares.

Galaxias Irregulares


Fig. 6 Pequeña Nube de Magallanes - Créditos de la Imagen: Wikipedia


Fig. 7 Gran Nube de Magallanes - Créditos de la Imagen: Wikipedia

Se han clasificado en dos tipos, irregulares de tipo I y II.


Fig. 8 NGC 1427 - Créditos de la Imagen: Wikipedia

Las de tipo I, son galaxias que tienen alguna estructura apreciable mientras las de tipo II muestran formas sin ningún orden o patrón definido. Por lo general en ellas hay abundancia de gas lo que las convierte en auténticos viveros de estrellas y poseen poca masa. Suelen ser muy luminosas y son aproximadamente el 20% de las galaxias conocidas. Están generalmente cerca de otras galaxias mucho más grandes a modo de galaxias satélites como por ejemplo en la Vía Láctea, las Nubes de Magallanes.

Formación y Evolución

Son diversas las teorías actuales para intentar explicar el origen de las galaxias. Por la Física que conocemos, una primera teoría será que la materia que forma una galaxia se unió debido a la gravedad. Cuanta más materia se unía, más atracción gravitatoria se originaba y más materia era atraída, hasta un punto en que esa zona quedaba, por decirlo de alguna manera, despejada o vacía de materia. Ello sólo es posible debido a la no homogeneidad de la materia, es decir, diferencias de densidad son las causantes de la atracción gravitatoria.

La Teoría de Cuerdas Cósmicas, es otra de las posibles explicaciones a la formación de las galaxias. No hay evidencias observacionales, pero el propio Big Bang, como teoría más aceptada para la formación del universo, predicen su existencia y éstas en teoría son filamentos resultantes de los primeros momentos del propio Big Bang. La suposición de que son pequeños bucles con gran energía oscilando a casi la velocidad de la luz, haría posible la pérdida de su energía hasta terminar disolviéndose, creando por esta pérdida ondas de choque que harían que se comprimieran los gases pudiendo así, llegarse a la formación de cúmulos que desembocarían en las primeras protogalaxias.

Las últimas ideas sobre la formación de las complejas estructuras de estrellas que llamamos galaxias nos llegan de la mano de los agujeros negros primitivos que podrían haberse formado en los inicios del Universo y que al chocar entre ellos producirían enormes ondas de choque que, de manera parecida a las producidas por las cuerdas cósmicas, habrían hecho condensarse a la materia.

De estas y otras teorías sobre la formación de la galaxias y su estudio observacional, la ciencia podrá seguir avanzando conforme la tecnología nos brinde mejores y más sofisticados aparatos de estudio.

En cuanto a la evolución de las primeras estructuras galácticas, desde su formación, hasta lo que hoy en día observamos, hay que señalar en primer lugar, que, aquellas formaciones de estrellas agrupadas con más o menos aspecto compacto ó definido que hoy observamos, lo hacemos en base a cómo eran dependiendo de la distancia a la que se tiene la relativa seguridad que se hallan, es decir, cuando hablamos de una galaxia alejada 6000 millones de años, por ejemplo, estamos contemplando su aspecto en ese momento, no en nuestro tiempo real, sino, hace 6000 millones de años, de ahí que, las observaciones de objetos más distantes y más cercanos, las interacciones gravitacionales entre galaxias y los choques entre ellas serán motivo de estudio y postulado de teorías para explicar el aspecto de galaxias tanto lejanas y en fase evolutiva, como cercanas, con estructuras completamente definidas sean estas galaxias del tipo que sean, irregulares de tipo I ó II, elípticas ó espirales con sus diferencias entre ellas.

Se cree que la mayoría de las galaxias se formaron inicialmente como espirales de pequeño tamaño que fueron creciendo dependiendo del factor de nacimiento estelar que tuviesen. También agregarían estrellas al atraer gravitacionalmente a pequeñas galaxias satélites irregulares y con el paso del tiempo, acabarían formando parte de ellas.

Las irregulares son, posible e independientemente de su edad, galaxias todavía en formación, pero no así las grandes galaxias elípticas producto de enormes choques de galaxias en zonas abundantes en los grandes cúmulos de galaxias, que quedan unidas finalmente por la fuerza de la gravedad y con un número de estrellas muy superior a las más grandes galaxias espirales.

Aunque se tenga una idea bastante cierta y coherente en las distintas teorías de formación y evolución galáctica, con diversas pruebas que avalan en algunos aspectos unas y otras, la Astronomía en general y en estos y otros temas, siempre avanzará en el descubrimiento de nuevos datos para seguir dando explicación a aquello que seguimos estudiando, de la mano de nuevos aparatos de observación cada vez más potentes y tecnificados que nos ayuden a dar respuestas a todas las preguntas que este, nuestro Universo conocido, nos plantea continuamente y a medida que damos un paso adelante en su comprensión.



Joaquín Quirós Varela
para Simplemente... El Universo

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