Las galaxias son conjuntos de estrellas, planetas, energía y material cósmico unido entre sí por fuerzas gravitacionales. Estos conjuntos son de tal tamaño que la cantidad de estrellas que la forman pueden superar los miles de millones. Nuestra galaxia, la Vía Láctea, tiene aproximadamente 100 mil millones de estrellas. Existen galaxias de mayor y de menor tamaño que la nuestra, y se estima que existen al menos dos billones de galaxias en el universo observable.
Las galaxias están compuestas por estrellas, planetas, nebulosas, cuerpos ultradensos y materia oscura. Hay diferentes tipos de galaxias, entre ellos: espirales, elípticas, irregulares, lenticulares y activas. Las galaxias espirales tienen forma de disco en movimiento rotatorio, con brazos de formación estelar, barrados o intermedios. Las galaxias elípticas tienen forma de elipse y se caracterizan por una baja tasa de formación de estrellas y poca materia interestelar. Las galaxias irregulares no tienen una forma definida y pueden haber sido distorsionadas por la gravedad de otra galaxia cercana. Las galaxias lenticulares se encuentran en un estado de transición entre una galaxia elíptica y una galaxia espiral. Las galaxias activas tienen un agujero negro en su centro y emanan grandes cantidades de energía.
Existen diferentes teorías sobre la formación de las galaxias, como la teoría de formación por colapso y la teoría de formación por fragmentación. El color de una galaxia permite conocer su composición, siendo las galaxias rojizas aquellas que carecen de grandes cantidades de gas o polvo y las galaxias azuladas aquellas con mayor población de estrellas. Las galaxias se agrupan entre sí formando estructuras mayores.
¿Cuántos tipos de galaxias existen?
Según la información proporcionada, existen 4 tipos de galaxias conocidas en el universo. Estos tipos son los siguientes:
- Galaxias elípticas: Se caracterizan por tener una forma esférica y alargada, sin un centro fácilmente visible. Estas galaxias pueden medir más de 1 millón de años luz y se estima que entre un 10% y un 15% de las galaxias conocidas son de este tipo.
- Galaxias espirales: Representan aproximadamente el 77% de las galaxias avistadas. Tienen forma de disco plano y se puede observar un movimiento giratorio alrededor de un centro claramente visible. En los bordes de estas galaxias se acumulan grandes cantidades de gases, lo que ayuda a la formación de nuevas estrellas. Ejemplos de galaxias espirales son la Vía Láctea y Andrómeda.
- Galaxias lenticulares: Son galaxias que se encuentran en un grupo de transición entre las galaxias elípticas y espirales. Tienen una estructura de disco plano con movimiento giratorio, pero carecen de brazos exteriores donde se formen nuevas estrellas.
- Galaxias irregulares: Son galaxias que no tienen una forma o estructura definida, lo que les da un aspecto deforme. Esto se debe al efecto gravitatorio ejercido por otros cuerpos cósmicos, como otras galaxias. Se cree que en algún momento fueron galaxias en espiral o elípticas.
Además de estos 4 tipos de galaxias conocidos, también existen otros dos tipos de los cuales no se tiene mucha información recopilada: las galaxias ultra difusas y las galaxias anillo.
La galaxia más cercana a la Vía Láctea: la galaxia de Andrómeda
La galaxia más cercana a la Vía Láctea es la galaxia de Andrómeda. Se encuentra a una distancia de aproximadamente 2,5 millones de años luz de la Tierra. La galaxia de Andrómeda es visible a simple vista como una mancha difusa en el cielo nocturno. Es una galaxia espiral con un diámetro de 220.000 años luz y es la más grande y brillante de las galaxias del Grupo Local, que consiste en aproximadamente 30 pequeñas galaxias más tres grandes galaxias espirales: Andrómeda, la Vía Láctea y la galaxia del Triángulo.
La galaxia de Andrómeda, también conocida como M31, es una de las galaxias más estudiadas y observadas en el universo. Su proximidad a nosotros la convierte en un objeto fascinante para los astrónomos y astrofísicos. A medida que estudian esta galaxia vecina, pueden obtener valiosa información sobre la formación y evolución de las galaxias en general.
La distancia de aproximadamente 2,5 millones de años luz puede parecer enorme, pero en términos astronómicos es relativamente cercana. Esto significa que la luz que vemos hoy de la galaxia de Andrómeda comenzó su viaje hacia nosotros hace 2,5 millones de años. Es impresionante pensar que al observar esta galaxia, estamos viendo cómo era hace millones de años y cómo evolucionó a lo largo del tiempo.
Cómo se forman las galaxias
La formación de las galaxias es un proceso fascinante que se ha estudiado en detalle gracias a las teorías de formación de estructuras. Estas teorías nos indican que las galaxias se forman como consecuencia del crecimiento de fluctuaciones primordiales debido a la inestabilidad gravitacional. Esta formación es el resultado de las débiles fluctuaciones cuánticas que se produjeron en el despertar del Big Bang.
Las simulaciones de N-cuerpos, que son modelos computacionales, nos han permitido predecir los tipos de estructuras, morfologías y distribución de galaxias que observamos hoy en nuestro Universo actual. También nos han ayudado a examinar las galaxias distantes, en el Universo primigenio. Estas simulaciones nos han mostrado que las estructuras que observamos hoy en día se formaron a partir del crecimiento de fluctuaciones primordiales, que atraen gases hacia áreas de material más denso.
La formación de las galaxias siguió un proceso jerárquico, donde los gases atraídos por las fluctuaciones primigenias se agruparon para formar supercúmulos, agrupaciones galácticas, galaxias, cúmulos estelares y finalmente estrellas. Algunas galaxias tienen forma de espiral, otras son lisas y tienen forma de óvalo, y también existen galaxias de forma irregular. Además, se ha descubierto que las galaxias elípticas gigantes se formaron probablemente por fusiones a una escala mayor.
Características de la Vía Láctea
La Vía Láctea es la galaxia en la que se encuentra nuestro sistema solar y consiste en una enorme agrupación de estrellas, planetas y nubes de gas en forma de espiral barrada. Con un diámetro promedio de alrededor de 200.000 años luz, esta galaxia es conocida por su impresionante tamaño y belleza.
- Estructura en espiral: La Vía Láctea tiene una forma característica de espiral plano, extendiéndose a lo largo de aproximadamente 200 mil años luz y con un grosor de mil años luz. Está compuesta por entre 100 y 400 mil millones de estrellas, incluyendo nuestro propio Sol.
- Centro con un agujero negro: En el corazón de la galaxia, se encuentra un agujero negro súper masivo llamado Sagitario A, con una masa equivalente a 4 millones de veces la del Sol. La presencia de este agujero negro contribuye a mantener en órbita estable los cúmulos estelares de la Vía Láctea.
- Grupo Local: La Vía Láctea forma parte de un grupo de galaxias conocido como el Grupo Local, el cual está compuesto por alrededor de 40 galaxias. Nuestro vecino galáctico más cercano dentro de este grupo es la Galaxia de Andrómeda.
- Secciones de la estructura: La estructura de la Vía Láctea se compone de seis secciones distintas, que son el núcleo galáctico, el bulbo central, el disco galáctico, los brazos de la espiral, el componente esférico galáctico y el halo galáctico.
Estas son algunas de las características principales de la Vía Láctea, una galaxia fascinante que alberga nuestro sistema solar. Su tamaño, forma espiral y la presencia de un agujero negro en su centro son solo algunos de los elementos que hacen de esta galaxia un objeto de estudio y admiración en el universo.
¿Qué son los agujeros negros en las galaxias?
Los agujeros negros son objetos astronómicos con una fuerza gravitatoria tan fuerte que nada, ni siquiera la luz, puede escapar de ellos. Se han estudiado dos clases principales de agujeros negros: los agujeros negros de masa estelar y los agujeros negros supermasivos. Los agujeros negros de masa estelar se encuentran en nuestra galaxia, la Vía Láctea, y tienen una masa de tres a docenas de veces la masa del Sol.
Por otro lado, los agujeros negros supermasivos se encuentran en el centro de las galaxias grandes, incluida la nuestra, y tienen una masa mucho mayor, de entre 100,000 a mil millones de masas solares. Además, se ha teorizado sobre una tercera clase de agujeros negros llamados agujeros negros de masa intermedia, con un peso de entre 100 a más de 10,000 masas solares.
Estos agujeros negros se forman cuando una estrella masiva agota su combustible y colapsa bajo su propio peso. La explosión resultante de una supernova puede expulsar las capas exteriores de la estrella, pero si el núcleo aplastado contiene más de tres veces la masa del Sol, colapsa en un agujero negro.
Los agujeros negros desempeñan un papel crucial en la evolución de las galaxias y del universo. Una vez formados, pueden crecer acumulando la materia que atrapan, incluyendo gas desprendido de estrellas vecinas e incluso otros agujeros negros. Los agujeros negros supermasivos pueden tener chorros de materia que se extienden por cientos de miles de años-luz. Los astrónomos también los estudian a través de los diversos espectros de luz que emiten, como las ondas de radio, los rayos X y rayos gamma. Los telescopios espaciales de la NASA están continuamente observando los agujeros negros y sus entornos para aprender más sobre ellos y su impacto en el universo.
La galaxia más grande del universo conocido: Galaxia UGC 2885
La galaxia más grande del universo conocido es la Galaxia UGC 2885. Se encuentra ubicada en la constelación de Perseo, a una distancia de 232 millones de años luz. Esta galaxia es un sistema estelar que contiene diez veces la cantidad de estrellas que la Vía Láctea.
Según la Agencia Espacial Europea (ESA), la Galaxia UGC 2885 es la más grande conocida en el universo local. Tiene un radio aproximado de 250 kilopársecs (815 391 años luz) y es la galaxia de disco más extensa conocida por la ciencia. Es apodada “Galaxia Godzilla” debido a que es 2.5 veces más ancha que la Vía Láctea y contiene 10 veces más estrellas que esta.
A pesar de su tamaño colosal, los investigadores aún no comprenden completamente cómo creció en tal magnitud. Se cree que UGC 2885 se ha estado alimentando del hidrógeno que emana la estructura filamentosa del espacio intergaláctico. Además, se menciona que esta galaxia está compuesta en mayor medida por materia oscura.
Clasificación de las galaxias según su forma
La clasificación de las galaxias según su forma se divide en tres categorías principales: elípticas, espirales e irregulares. Cada tipo de galaxia tiene características distintivas que las hacen únicas.
Las galaxias elípticas son aquellas que tienen un perfil globular completo con un núcleo brillante. Estas galaxias contienen una gran población de estrellas viejas, poco gas y polvo, y algunas estrellas de nueva formación. Las galaxias elípticas varían en tamaño, desde gigantes hasta enanas. Se simbolizan con la letra E y se subdividen en ocho clases, desde la E0, que son prácticamente esféricas, hasta la E7, que son husiformes.
Por otro lado, las galaxias espirales son discos achatados que contienen tanto estrellas viejas como una gran población de estrellas jóvenes, gas y polvo. Generalmente, tienen un halo de débiles estrellas viejas que rodea el disco y una protuberancia nuclear más pequeña que emite dos chorros de materia energética en direcciones opuestas. Se designan con la letra S y se les asigna una letra adicional (a, b o c) dependiendo del desarrollo de sus brazos.
Además de las galaxias elípticas y espirales, también existen las galaxias irregulares. Estas galaxias no tienen una estructura y simetría bien definidas. Se simbolizan con la letra I o IR. Se dividen en irregulares de tipo 1 o magallánico, que contienen muchas estrellas jóvenes y materia interestelar, y galaxias irregulares de tipo 2, que son menos frecuentes y cuyo contenido es difícil de identificar. Las galaxias irregulares suelen estar cerca de galaxias más grandes y contienen grandes cantidades de estrellas jóvenes, gas y polvo cósmico.
¿Existen galaxias en el sistema solar?
No, no existen galaxias dentro del sistema solar. El sistema solar se encuentra ubicado dentro de una galaxia llamada Vía Láctea, que alberga millones de soles (estrellas), planetas, planetas enanos, asteroides y cometas. El sistema solar está localizado en uno de los brazos de la Vía Láctea conocido como El Brazo de Orión.
El sistema solar está compuesto por ocho planetas que giran alrededor del Sol, que es la única estrella de este sistema. La distancia entre el sistema solar y el centro de la galaxia Vía Láctea es de aproximadamente 25.800 años luz. Aunque en el espacio interplanetario del sistema solar hay material proveniente de diferentes elementos de la galaxia, como cometas, asteroides y partículas expulsadas por los planetas, no hay presencia de galaxias en el sistema solar.
El límite imaginario entre el sistema solar y el espacio interestelar se estima que está a 100 U.A., equivalente a unos 15.000 millones de kilómetros del Sol. Este límite se conoce como heliopausa. Así que, aunque nuestro sistema solar es parte de la Vía Láctea, no incluye ninguna galaxia en su composición.
Expansión del Universo y su relación con las galaxias
La expansión del universo es un fenómeno que está estrechamente relacionado con la distribución y el movimiento de las galaxias en el espacio. El astrónomo Edwin Hubble fue quien observó por primera vez que las galaxias se alejan entre sí a mayor velocidad cuanto más lejos se encuentran unas de otras. Esta observación llevó a la idea de que el universo se está expandiendo constantemente y dio lugar a la teoría del Big Bang, según la cual el universo habría comenzado en un estado denso y caliente hace miles de millones de años.
Para medir y comprender mejor este fenómeno, los astrónomos desarrollaron la llamada “constante de Hubble”, que es uno de los parámetros fundamentales de la astronomía. Aunque su valor exacto aún no ha sido determinado con precisión, se estima que se sitúa entre los 50 y los 100 Km/s/Mpc. Sin embargo, un estudio reciente sugiere que la constante de Hubble podría no ser constante en el tiempo y que la velocidad de expansión del universo podría aumentar a medida que pasa el tiempo.
Los astrónomos utilizan diversas técnicas para medir la velocidad relativa de las galaxias en relación con la expansión del universo. Una de estas técnicas implica el estudio de estrellas variables conocidas como cefeidas. Recientemente, se observaron 70 estrellas cefeidas en la Gran Nube de Magallanes y se obtuvo una medición de la constante de Hubble de aproximadamente 74.03 Km/s/Mpc, con un margen de error del 1,9%. Esta medida difiere de las mediciones anteriores realizadas con el telescopio espacial Planck, que estimaban el valor en torno a los 67,4 Km/s/Mpc.
Los científicos están analizando y considerando varias hipótesis para explicar esta variación en la constante de Hubble. Algunas de estas hipótesis incluyen la influencia de la energía oscura, la materia oscura o incluso alguna forma de radiación. A medida que los astrónomos continúan trabajando para mejorar las mediciones de la constante de Hubble, se espera obtener más pistas y comprender mejor cómo funciona y evoluciona nuestro universo en constante expansión.