Galaxias

 
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Galaxias
 
 
Las Galaxias


Una galaxia (de la raíz griega galakt-, "lácteo", una referencia a nuestra propia Vía Láctea) es un sistema masivo de estrellas, nubes de gas, planetas, polvo, materia oscura, y quizá energía oscura, unidos gravitacionalmente. La cantidad de estrellas que forman una galaxia es variable, desde las enanas, con 10 a la 7, hasta las gigantes, con 10 a la 12 estrellas (según datos de la NASA del último trimestre del 2009). Formando parte de una galaxia existen subestructuras como las nebulosas, los cúmulos estelares y los sistemas estelares múltiples.

Históricamente, las galaxias han sido clasificadas de acuerdo a su forma aparente (morfología visual, como se le suele nombrar). Una forma común es la de galaxia elíptica, que, como lo indica su nombre, tiene el perfil luminoso de una elipse. Las galaxias espirales tienen forma circular pero con estructura de brazos curvos envueltos en polvo. Galaxias con formas irregulares o inusuales se llaman galaxias irregulares, y son, típicamente, el resultado de perturbaciones provocadas por la atracción gravitacional de galaxias vecinas. Estas interacciones entre galaxias vecinas (que pueden provocar la fusión de galaxias) pueden inducir el intenso nacimiento de estrellas. Finalmente tenemos las galaxias pequeñas que carecen de una estructura coherente y a las que también se les llama galaxias irregulares.

Se estima que existen más de cien mil millones (10 a la 11) de galaxias en el universo observable. La mayoría de las galaxias tienen un diámetro entre cien y cien mil parsecs y están usualmente separadas por distancias del orden de un millón de parsecs. El espacio intergaláctico está compuesto por un tenue gas, cuya densidad media no supera un átomo por metro cúbico. La mayoría de las galaxias están dispuestas en una jerarquía de agregados, llamados cúmulos, que a su vez pueden formar agregados más grandes, llamados supercúmulos. Estas estructuras mayores están dispuestas en hojas o en filamentos rodeados de inmensas zonas de vacío en el universo.

Se especula que la materia oscura constituye el 90% de la masa en la mayoría de las galaxias. La naturaleza de este componente no está bien comprendida. Hay evidencias que sugieren la existencia de agujeros negros supermasivos en el núcleo de algunas galaxias. La Vía Láctea, que acoge a nuestro Sistema Solar, parece tener uno de estos objetos en su núcleo.

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Galaxia sin Materia oscura


¿Cómo llamarías a una ausencia de oscuridad? Se supone que la materia oscura se dispersa por todo el universo, pero un nuevo estudio informa que una galaxia espiral parece estar libre de esta materia, y los astrofísicos no pueden fácilmente explicar el porqué.

En las regiones exteriores de la mayoría de galaxias, las estrellas orbitan alrededor del centro tan rápido que deberían salir disparadas. La masa combinada de todas las estrellas internas observables y del gas no ejercen la suficiente fuerza gravitatoria para mantener estas enormes velocidades, sugiriendo que falta algo de masa.

La mayoría de astrónomos creen que la masa perdida está hecha de alguna sustancia exótica invisible, conocida como materia oscura, la cual forma vastos halos esféricos alrededor de cada galaxia. Otra posibilidad es que la fuerza de la gravedad se comporte de una forma inesperada, una teoría conocida como dinámica Newtoniana modificada o.

En la galaxia espiral NGC 4736, sin embargo, la rotación frena conforme te alejas de los abarrotados límites interiores de la galaxia. A primera vista, tal curva declinante de rotación es justo lo que se esperaría ver si no se extendiera el halo de materia oscura, y no hubiese modificación de la gravedad. Conforme te alejas de los enjambres de estrellas del interior de la galaxia, la gravedad se hace más débil, y por tanto los movimiento se hacen más lentos.

Los movimientos de rotación sólo se extienden 35 000 años luz del centro galáctico, lo cual no es lo bastante lejos para confirmar la primera impresión. Por lo que un equipo de astrónomos polacos desarrolló un análisis más sofisticado.

Joanna Jalocha, Lukasz Bratek y Marek Kutschera de la Academia Polaca de Ciencias en Cracovia han encontrado una forma de unir la curva de rotación con otra medida: la densidad del gas de hidrógeno lejos del centro galáctico.

De acuerdo con el modelo matemático combinado, las estrellas luminosas comunes y el gas puede contar con toda la masa de NGC 4736.

Respuesta escéptica.

“Si este artículo es correcto, entonces la galaxia contiene muy poca o ninguna materia oscura”, dice el astrofísico Jürg Diemand de la Universidad de California en Santa Cruz, Estados Unidos, quien no es miembro del equipo. “Es sorprendente”.

Diemand dice que otras numerosas técnicas – incluyendo cómo se mueven las galaxias dentro de cúmulos y medidas del resplandor del Big Bang – muestran pruebas de la materia oscura.

Entonces, ¿podría se erróneo este nuevo análisis? “Verdaderamente se necesitan excelentes datos para llevar a cabo esto”, dice Stacy McGaugh de la Universidad de Maryland en College Park, Estados Unidos, experta en formación y evolución galáctica. “Temo que mi primera impresión es un poco gruñona y es que no me cuadra”.

Gran misterio.

McGaugh apunta que otras galaxias han mostrado curvas de rotación declinantes, pero posteriores observaciones siempre han demostrado que más allá de una cierta distancia, se hacen más débiles, lo cual no puede explicarse mediante la gravedad común de las estrellas y gas visibles. “Si creemos en este declive, parece que es la excepción y no la regla”, comenta.

Incluso entonces, una galaxia excepcional sin materia oscura sería un gran misterio. “El marco actual es que las galaxias se forman dentro de los halos de materia oscura”, dijo Diemand a New Scientist. La gravedad de la materia oscura atrae al gas ordinario, el cual puede entonces coagularse en estrellas.

“No está claro cómo se formaría una galaxia sin un halo oscuro, o cómo podría eliminarse el halo sin destruir la galaxia”, dice Diemand. “Una galaxia sin materia oscura realmente no encaja en nuestra actual comprensión de la cosmología y la formación de galaxias”.

Las galaxias con curvas de rotación declinantes no pueden explicarse fácilmente mediante MOND, dice McGaugh. Por lo que por ahora, parece que se ha perdido parte de nuestra masa perdida.

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Formación de Galaxias con Materia oscura.

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Representación de la Materia oscura a hipervelocidad.

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