Los Ladrillos del Universo:
Índice:
- ¿Que son las galaxias?
- ¿Como se clasifican y cuantas Hay?
- Galaxias activa, Quásares.
- Grupos, cúmulos y supercúmulos.
- Grupo Local.
- La Vía Láctea.
El astrónomo francés Charles Messier (1.730 - 1.817), el caza cometas, publicó en el año 1.771, un
catalogo de 103 objetos celestes, algunos de bordes difusos que con el tiempo se descubriría que eran galaxias. Unos años antes en 1.755 el filosofo alemán Inmanuel Kant sugería la existencia de otras galaxias además de la Vía Láctea en su libro "historia de la naturaleza y teoría del Cielo".
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| Edwin Hubble |
Habría que esperar de todos modos hasta 1.923, año en que Edwin Hubble pondría fin a la polémica al poner en evidencia la existencia de otros universos, introduciendo asimismo un sistema de clasificación de las galaxias según su estructura. En 1.929 Hubble descubre la relación entre la distancia de una galaxia y la velocidad a la que se aleja, lo que confirmaba la expansión del universo.
Las Galaxias, autenticas islas del espacio, o "los auténticos ladrillos del universo" como las define la matemática y astrónoma argentina Patricia Tissela, están compuestas por grupos masivos de estrellas, planetas, nubes de gas, polvo y materia oscura. Giran y se desplazan por el universo y su origen sigue siendo a día de hoy un misterio para la ciencia, aunque algunas teorías apuntan a que se pudieron formar en los primeros momentos de la vida del universo, unos 600 millones de años después del Big-bang. En aquel primer momento, existían regiones cuya densidad era mayor que la media, eran como pozos gravitacionales donde se acumuló la materia, con el tiempo estas regiones fueron evolucionando hasta formar las enormes estructuras que hoy conocemos como Galaxias.
*fuente:astronomía.cuatrineros.montalban (Teruel)
Clasificación:
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| secuencia de Hubble 1.936 |
Hubble clasificó las galaxias por su estructura: en elípticas, espirales, irregulares y lenticulares.
Elípticas
Las Galaxias elípticas carecen de brazos, tienen un núcleo brillante y una gran población de estrellas viejas, no parecen experimentar el nacimiento de nuevas estrellas, aunque algunas observaciones recientes, han revelado la presencia de cúmulos estelares jóvenes en el interior de algunas. Este fenómeno podría explicarse por una fusión de galaxias, donde la fuerza gravitatoria de la galaxia de mayor tamaño podría haber engullido a la galaxia menor junto a sus cúmulos globulares. Hubble pensaba que las galaxias elípticas terminaban evolucionando a galaxias espirales, pero no es así.
Hubble simbolizó a las galaxias elípticas con la letra E y las subdividió en ocho clases, desde la E0, prácticamente esférica, hasta la E7 a medida que sean más elípticas y fusiformes.
Espirales
La gran mayoría de las galaxias conocidas son espirales, y se caracterizan por tener un bulbo central rodeado de un disco más plano separado por brazos en espiral. En el disco se encuentran las estrellas de población 1, más jóvenes, mientras que el bulbo se encuentran las más antiguas las de población II. Bastante gas y polvo y nubes moleculares, que son el lugar de nacimiento de las estrellas.
Las galaxias espirales se designan con la letra S, dependiendo del menor o mayor desarrollo que posea cada brazo se le asigna una segunda letra: a, b o c (Sa, Sb, Sc, SBa, SBb, SBc).
Irregulares
Las galaxias que no pueden considerarse elípticas, ni espirales, ni lenticulares, es decir que no encajan en ninguna clasificación de galaxias de la secuencia de edwin hubble (1.936), se denominan irregulares y no parecen tener una estructura determinada. Las galaxias irregulares compreden estrellas jóvenes de población I, así como estrellas en proceso de formación. Se cree que con el tiempo este tipo de galaxias se convertirán en espirales o elípticas, lo que significa que el ciclo vital de las galaxias atraviesa la fase de irregular y espiral hasta llegar a elíptica o pasa directamente de irregular a elíptica. Suelen ser enanas o poco comunes y se suelen situar generalmente próxima a las galaxias más grandes, convirtiéndose en ocasiones en satélites de otras galaxias. el 20% de todas las galaxias son irregulares
Irregulares
Las galaxias que no pueden considerarse elípticas, ni espirales, ni lenticulares, es decir que no encajan en ninguna clasificación de galaxias de la secuencia de edwin hubble (1.936), se denominan irregulares y no parecen tener una estructura determinada. Las galaxias irregulares compreden estrellas jóvenes de población I, así como estrellas en proceso de formación. Se cree que con el tiempo este tipo de galaxias se convertirán en espirales o elípticas, lo que significa que el ciclo vital de las galaxias atraviesa la fase de irregular y espiral hasta llegar a elíptica o pasa directamente de irregular a elíptica. Suelen ser enanas o poco comunes y se suelen situar generalmente próxima a las galaxias más grandes, convirtiéndose en ocasiones en satélites de otras galaxias. el 20% de todas las galaxias son irregulares |
| I Zwicky 18 (enana irregular) |
Lenticulares
Cuando la silueta de una galaxia se asemeja tanto a una G. Elíptica como a una Espiral, recibe el nombre de G. Lenticular. Poseen un disco, una condensación central muy importante y una envoltura extensa y tienen una forma y una edad similares a las elípticas, aunque al igual que las espirales, están rodeadas por un disco, sin embargo y a diferencia de las espirales las lenticulares carecen de brazos. Se identifican con SO y se dividen en tres subgrupos: SO1, SO2, SO3. Las barradas (con barra central)* se identifican como SBO que se dividen en tres grupos:
- SBO1 barra ancha y difusa.
- SBO2 más luminosa en los extremos que en el centro.
- SBO3 muy brillante y de barra central y perfectamente definida.
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Galaxias barradas, reciben este nombre por la barra de estrellas y polvo que atraviesa su núcleo
¿Cuantas Galaxias hay?
"El número de Galaxias seguirá creciendo a medida que nuestros telescopios puedan mirar más lejos en el espacio y en el tiempo" (Ed. Churchwel, Universidad de Wisconsin - Madison). La estimación del número de galaxias existentes en el universo está hecha contando las galaxias que podemos ver en
una pequeña área del Espacio. Por el momento los cientos de miles de millones en el recuento se extrapolan de la imagen de Campo Ultra Profundo de Hubble, tomada en un tiempo entre el 2003 y 2004, apuntando a un sencillo sector del Espacio, por varios meses. Un área que cubre menos de una décima parte de una millonésima del cielo.
Hubble tomó una imagen de las galaxias a 13 millones de años luz de distancia.
*Fuente de información
http://www.universet.day.com/2009/08/03/how-many-galaxies-have-we-discover
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| NGC 2787 |
- SBO1 barra ancha y difusa.
- SBO2 más luminosa en los extremos que en el centro.
- SBO3 muy brillante y de barra central y perfectamente definida.
*
Galaxias barradas, reciben este nombre por la barra de estrellas y polvo que atraviesa su núcleo
¿Cuantas Galaxias hay?
"El número de Galaxias seguirá creciendo a medida que nuestros telescopios puedan mirar más lejos en el espacio y en el tiempo" (Ed. Churchwel, Universidad de Wisconsin - Madison). La estimación del número de galaxias existentes en el universo está hecha contando las galaxias que podemos ver en una pequeña área del Espacio. Por el momento los cientos de miles de millones en el recuento se extrapolan de la imagen de Campo Ultra Profundo de Hubble, tomada en un tiempo entre el 2003 y 2004, apuntando a un sencillo sector del Espacio, por varios meses. Un área que cubre menos de una décima parte de una millonésima del cielo.
Hubble tomó una imagen de las galaxias a 13 millones de años luz de distancia.
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| z8-gnd-5296 |
*Fuente de información
http://www.universet.day.com/2009/08/03/how-many-galaxies-have-we-discover
* Detectada la galaxia más lejana hasta ahora. Se trata de la galaxia "z8-GND-5296" y corresponde al universo, cuando sólo habían pasado unos 700 millones de años luz tras el Big - Bang y fue detectada a través del telescopio Keck, en Hawái, por científicos de la Universidad de Texas A&M (publicado en el País el 23 del 10 de 2013).
Galaxias activas (AGN)
Una galaxia se dice que es activa cuando una parte importante de la radiación electromagnética que emite no se debe a los componentes normales que componen una galaxia (estrellas, gas interestelar, polvo, etc).
Casi todas las galaxias tienen un agujero negro en su centro. Mientras el agujero negro está activo, atrapa y engulle toda la materia que le rodea. Cuando ya no tiene capacidad para engullir más, la materia sigue girando en torno a él, pero ya no cae en su interior. Las galaxias cuyo agujero negro aún está activo se les llama galaxias activas o AGN (Núcleo Activo de Galaxias).
Las galaxias activas se distinguen por su forma y por la gran cantidad de radiación que emiten. En el agujero negro el núcleo está rodeado de un brillante disco de materia, polvo y gas muy caliente. Este disco se llama disco de acreción y gira en espiral mientras emite radiación de alta energía.
Un disco de acreción es pues, un conjunto de polvo y gas que se arremolina alrededor del agujero negro, cayendo en espiral hacia el agujero negro y formando un disco (o toro) en rotación. Todo lo que cae en las paredes internas del toro es absorbido por el agujero negro. Del otro lado del toro se forma el resto del disco de acreción, con los gases lo suficientemente calientes para no caer en el agujero, pero del que no pueden escapar del todo a su gravedad.
* Si una estrella con una masa tres o cuatro veces superior a nuestro Sol se colapsa, la gravedad originada es tan intensa que su colapso resulta imparable, lo que da lugar a un agujero negro. La masa se colapsa hasta carecer de volumen: la "singularidad". Al haber tanta masa en una zona tan pequeña, la gravedad del agujero negro es sumamente elevada, por lo que la velocidad de escape ha de ser superior a la velocidad de la luz. Ya que superar dicha velocidad no es posible, nada puede escapar a un agujero negro. El hecho de que la luz no pueda emerger, y por tanto, que el fenómeno no pueda ser detectado ópticamente (ni siquiera por otras emisiones del espectro electromagnetico), llevó al físico Jhon Wheeler a acuñar el término agujero negro en 1.967. Fuente: Estrellas y Planetas (Duncan John).
Fue la astrónoma Andrea Ghez. de la universidad de California en los Ángeles quien descubrió, en el observatorio de Hawái (telescopio Keck), la existencia de un enorme agujero negro en el centro de nuestra Galaxia a 27.000 años luz de la Tierra, con una masa equivalente a 4 millones de soles. Se le bautizó con el nombre de Sagitarius A.
Tipos de Galaxias Activas
- Quásares.
Los Quásares (u objetos cuasi estelares), los objetos, junto con los Blazares, más lejanos y de mayor energía que se conocen, están a miles de millones de años luz de la Tierra, y se supone que son el centro de las galaxias activas. Los quásares unas de las bellezas más destructivas de la naturaleza, capaces de destruir parte de una galaxia, fueron descubiertos por el astrónomo Maarten Schmidt hace 50 años.- Blázares.
Son objetos relacionados con los Quásares (según algunos astrónomos los blázares no dejan de ser quásares vistos de frente). Se mueven a una velocidad próxima a la de la luz y tienen un extraño comportamiento y una rápida variabilidad. Deben su nombre al astrónomo Edward Spiegel (1.978).- Radio Galaxias y Galaxias Seifert.
Son objetos más cercanos y tambien muy brillantes. Emiten rayos X, radiación infrarroja y ondas de radio y su radiación es tan enorme que son la principal fuente de ondas de radio de todo el universo.
- Las radio galaxias están asociadas a las galaxias de tipo E (elípticas), con núcleo activo. Emiten ondas de radio.
- Las galaxias Seyfert son galaxias espirales, y se caracterizan por tener un núcleo puntual muy brillante que presenta lineas de emisión muy intensas. Debe su nombre al astrónomo Carl Seyfert (1.943).
Grupos, Cúmulos y Supercúmulos.
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| cumulo galáctico fénix |
Comentaba la astrónoma argentina Patricia Tissera, en una entrevista para la revista "muy interesante" (Argentina 2011):
...."Las galaxias no están desparramadas azarosamente en el universo, como si llenaran un gran vacío, sino que forman filamentos, especie de hilos o paredes conformadas por millones de Galaxias......
.... A uno de estos filamentos galácticos, descubiertos en 1.989 se le conoce como "la gran muralla" y se extiende a lo largo del Espacio a más de 500 millones de años Luz.
Terminaba P. Tissera: El universo es como una gran casa y sus ladrillos son las galaxias, pero también hay paredes, habitaciones, zonas vacías e intersecciones.
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Las agrupaciones galácticas son las súper- estructuras cósmicas formadas por miles de galaxias. La materia bariónica del universo visible, se distribuye a lo largo de estructuras colosales que reciben el nombre de filamentos o muros.
Dichas estructuras se mantienen cohesionadas por la fuerza de la gravedad y se llaman: grupos, cúmulos y supercúmulos. según el tamaño y el número de galaxias que contienen.
Los grupos de galaxias son las menores agregadas de dichos objetos.
Características:
- contienen menos de 50 galaxias.
- Tienen un diametro de 2 megaparsec (Mpc)*.
- Tienen una masa del orden de 10^13 masas sol.
- La dispersión de velocidad es del orden de 150km/s.
Los cúmulos galácticos** son gigantescas estructuras del universo. Las galaxias emiten gran cantidad de gravedad, esto hace que las más próximas se atraigan entre si y se agrupen formando cúmulos.
Caracteristicas:
- contienen de 50 a 1.000 galaxis, gas caliente emisor de rayos X y gran cantidad de materia oscura.
- Diametro de 8 Mpc.
- Masa total que va de 10^14 a 10^15 veces la masa solar.
- Velocidad de 800 a 1000km/s
- Distancia media entre cúmulos 10Mpc.
Cúmulos famosos: Virgo, Fénix. Abell2218 y cúmulo de Coma.
* Pársec es la distancia a la que los objetos astronómicos, separados entre si por una unidad astronómica (UA), parecen estar separados por un ángulo de 1 segundo de arco.
UA equivale a la distancia de la Tierra al Sol (149.597.910 km).
1 Pársec es igual a 206,206 UA y essto es igual a 3,216 años luz.
** No confundir los cúmulos galácticos con los cúmulos estelares tanto que sean abiertos o globulares.
supercúmulos
Son, después de las enormes murallas de supercúmulos las estructuras más grandes del universo. Son agrupaciones de cúmulos de galaxias y se encuentran por todo el universo.
Los cúmulos se unen por los extremos y forman grandes cadenas.
La gravedad generada dentro de los supercúmulos es tan grande, que incluso llegan a frenar la expansión del universo. Toda la materia e atrae con lo que se crean enormes espacios vacíos entre unos supercúmulos y otros.
Supercúmulos cercanos: supercúmulo de Virgo, de Hidra-Centauro. de Perseus-Piscis, de Coma, de Hércules, de Leo ...etc.
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| Mapa de murallas de galaxias a menos de 500 millones de años luz. |
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| El Muro o el Gran Atractor |
El Muro o el "Gran Atractor"
En el Universo nada permanece en reposo. La Tierra se mueve alrededor del Sol, el Sol alrededor de la galaxia y esta también se mueve y con ella todo el grupo local que viajan por el Universo a una velocidad de 600 km/s en dirección al cúmulo de Virgo. Sin embargo, teniendo en cuenta la masa del cúmulo de Virgo y su fuerza de atracción, una velocidad tan rápida no estaba justificada, sino que necesariamente, tendría que haber algún otro foco de atracción. Un grupo de astrónomos en 1.986 propone una teoría, en la que se formula la existencia de una concentración de materia. Una inmensa pared que estaría atrayendo a multitud de galaxias y entre ellas a la nuestra. Uno de estos descubridores Alan Dressler de la Sociedad americana de física se refirió a esta concentración de materia o muro como el Gran Atractor.
El Gran Atractor se estima que está compuesta por varios miles de galaxias y se encuentra a una distancia de 150 o 250 millones de años luz. (resumen de un articulo de el País 12/11/2009)
El Grupo Local
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| Grupo Local |
Nuestra Vía Láctea forma parte de un grupo de galaxias que se conoce como Grupo Local. El grupo local es un cúmulo de 30 galaxias, siendo Andrómeda y la Vía Láctea las dominante debido a su tamaño. Ambas galaxias separadas 2,5 millones de años luz se aproximan la una hacia la otra a una velocidad de más de 90Km/s lo que según mediciones tomadas por astrónomos con el telescopio Hubble sobre el movimiento de Andrómeda terminaran chocando dentro de unos 4.000 millones de años y formando una galaxia elíptica supergigante.
Doce galaxias más pequeñas son satélites de la Vía Láctea y el resto satélites de Andrómeda. La tercera galaxia mayor es Triángulo (M33), aunque esta está orbitando alrededor de Andrómeda.
El Grupo Local tiene un diámetro aproximado de 4 millones de años luz. Y todo el grupo orbita alrededor del cúmulo de Virgo.
Andrómeda es el doble de la Vía Láctea con un diámetro de 200 mil años luz y más de 400.000 millones de estrellas.
Galaxias vecinas:
- Gran Nube de Magallanes (D8) 10.000 millones de estrellas distancia 170.000 años luz.
- Pequeña Nube de Magallanes (D9) 1.000 millones de estrellas distancia 200.000 años luz.
- El dragón distancia 300.000 años luz.
- Osa Menor distancias de 300.0000 años luz.
- Leo distancia 700.000 años luz.
- Andrómeda 2.400.000 años luz.
- Triangulo : galaxia espiral 20.000 millones de estrellas distancia 2.700.000 años luz
- Ngc 221 (M32) distancia 2.100.000 años luz
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La Vía Láctea
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| Nacimiento de la Vía Láctea (Paul Rubens 1.636) |
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| Vía Láctea vista desde la Tierra |
La Vía Láctea, nuestra galaxia recibe ese nombre porque desde la tierra se ve como una pincelada de color lechoso que cruza el firmamento nocturno (incluso el origen del nombre Galaxia que procede de la palabra griega "gala" y que significa leche, se debe a que la primera galaxia conocida fue la Vía Láctea).
Es una espiral barrada, con un diámetro de 100.000 años luz y 100.000 millones de estrellas. Nuestro sol se sitúa cerca del plano de simetría del disco, a unos dos tercios de la distancia entre el núcleo y el borde, a treinta años luz del centro y a veinte mil del exterior. El conjunto de estrellas de la galaxia gira lentamente en torno al núcleo. El Sol da la vuelta completa a la galaxia en 220 millones de años a una velocidad de 270 Km/s. La masa de la galaxia es 2 billones de veces la masa solar (la masa solar es 2 por 10 a la 30.
Las estrellas de la pequeña barra central, del gran Halo esférico y de los cúmulos globulares son las más antiguas. Actualmente, la mayor parte de la formación de estrellas se produce en las nubes de gas y polvo de los brazos espirales que forman un disco con apenas 3.000 años luz.
Partes de la Galaxia:
El Halo es una estructura esférica que envuelve la galaxia, incluye cúmulos globulares, así como una pequeña población de estrellas. Sin embargo el halo dista mucho de estar vacío. Su masa, compuesta principalmente de materia oscura, es diez veces mayor que la del disco.
La mayoría de sus estrellas son enanas rojas, mucho más viejas y de luz más tenue que el Sol (Arcturus, la 4ª estrella más brillante de nuestro cielo es la excepción).
Bulbo o Núcleo
E bulbo está situado en el centro de la galaxia, tiene forma esferoidal achatada y contiene una pequeña barra formada por las antiguas estrellas que dominan el centro de las galaxias espirales. Estudios por infrarrojos revelan un cúmulo de millones de estrellas en el núcleo galáctico.
La velocidad orbital de las estrellas más cercanas al núcleo solo se explica por la existencia en el centro de la Galaxia de un agujero negro de un millón de masas Solares.
Disco
El disco está compuesto de estrellas jóvenes y lo más característico son los brazos espirales (ocho), el brazo de Perseo, es el principal y el más grande. Nuestro Sol está situado en el borde interior del brazo local o brazo de Orión.
Es una espiral barrada, con un diámetro de 100.000 años luz y 100.000 millones de estrellas. Nuestro sol se sitúa cerca del plano de simetría del disco, a unos dos tercios de la distancia entre el núcleo y el borde, a treinta años luz del centro y a veinte mil del exterior. El conjunto de estrellas de la galaxia gira lentamente en torno al núcleo. El Sol da la vuelta completa a la galaxia en 220 millones de años a una velocidad de 270 Km/s. La masa de la galaxia es 2 billones de veces la masa solar (la masa solar es 2 por 10 a la 30.Las estrellas de la pequeña barra central, del gran Halo esférico y de los cúmulos globulares son las más antiguas. Actualmente, la mayor parte de la formación de estrellas se produce en las nubes de gas y polvo de los brazos espirales que forman un disco con apenas 3.000 años luz.
Partes de la Galaxia:
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HaloEl Halo es una estructura esférica que envuelve la galaxia, incluye cúmulos globulares, así como una pequeña población de estrellas. Sin embargo el halo dista mucho de estar vacío. Su masa, compuesta principalmente de materia oscura, es diez veces mayor que la del disco.
La mayoría de sus estrellas son enanas rojas, mucho más viejas y de luz más tenue que el Sol (Arcturus, la 4ª estrella más brillante de nuestro cielo es la excepción).
Bulbo o Núcleo
E bulbo está situado en el centro de la galaxia, tiene forma esferoidal achatada y contiene una pequeña barra formada por las antiguas estrellas que dominan el centro de las galaxias espirales. Estudios por infrarrojos revelan un cúmulo de millones de estrellas en el núcleo galáctico.
La velocidad orbital de las estrellas más cercanas al núcleo solo se explica por la existencia en el centro de la Galaxia de un agujero negro de un millón de masas Solares.
Disco
El disco está compuesto de estrellas jóvenes y lo más característico son los brazos espirales (ocho), el brazo de Perseo, es el principal y el más grande. Nuestro Sol está situado en el borde interior del brazo local o brazo de Orión.  |
| Sistema Solar |
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| Sistema Solar.Cinturón de Asteroides |
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| Sistema Solar . Nube de oort (cinturón de kuiper) |
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| Eris, Plutón y Ceres los tres únicos planetas del sistema solar hasta 2008. |
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| Makemake, planeta enano del sistema solar desde 2008 |
Bibliografía:
Estrellas y Planetas (Duncan John); Astronomía (Antonín Rükl); www.universet.day.com/2009/08/03; astronomía cuatrineros.montalban (Teruel); Sociedad el País 12/11/2009; Revista Argentina "muy interesante"; www.astronomía.com/universo/galaxias.htm; http//elespacio de maia.net/temas/galaxias.es; Wikipedia.org; Público.es.
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