¿Sabes en realidad qué es una galaxia espiral?

En el reino de las galaxias, los tipos más fotogénicos son las galaxias espirales. Como los copos de nieve, no hay dos exactamente iguales. Generalmente tienen brazos de aspecto elegante que se extienden desde sus núcleos, incrustados con nubes de gas y polvo. Nuestra propia Vía Láctea es una galaxia espiral con una "barra" de estrellas, gas y polvo que se extiende por el centro. Las espirales constituyen alrededor del 60 por ciento de las galaxias conocidas, particularmente en nuestro universo "local".

 

Existen como partes de cúmulos de galaxias, aunque muy pocas se encuentran en los núcleos de cúmulos.

 

La estructura de la espiral

Los hermosos brazos de las galaxias espirales no son sólidos, sino que están formados por estrellas y nubes de gas y polvo. La formación de nuevas estrellas tiene lugar en los brazos en espiral, incrustados en los viveros de nacimiento de estrellas. Pero, ¿cómo se forman los brazos en espiral? Aunque los astrónomos saben mucho sobre las galaxias, el origen y la evolución de los brazos en espiral sigue siendo difícil de entender. Las galaxias espirales son planas - lo que los astrónomos llaman galaxias en disco. El material en el disco gira alrededor del núcleo, pero a diferentes velocidades, dependiendo de dónde se encuentre. El material más cercano al centro rota más rápido que las estrellas, el gas y el polvo en las regiones exteriores. Los disturbios en el disco finalmente forman estructuras en espiral que son mantenidas por fuerzas gravitacionales que resultan en que los brazos realmente son ondas de densidad del material.

Piensa en ellos como ondas en un estanque que se aleja, pero en forma de espiral. Las ondas llevan consigo el material: estrellas, gas y polvo. Los brazos son gruesos con material, mientras que el espacio entre los brazos tiene menos material.

 

Entonces, ¿qué causa las ondas de densidad? Eso sigue siendo un rompecabezas. Es posible que la interacción con la barra central pueda enviar material hacia afuera para formar una ola de material que finalmente se convierta en un brazo en espiral.

 

O bien, una galaxia compañera podría ejercer suficiente influencia para enviar material a una onda que se convierte en un brazo en espiral. Sin embargo, se forman, los patrones espirales de las ondas de densidad en realidad eliminan la energía gravitacional de una galaxia.

Los brazos de una espiral parecen conducir de vuelta al núcleo de la galaxia. Algunos núcleos son sólidos, brillantes y estrechamente confinados. Otros, como el núcleo de la Vía Láctea, parecen ser más bien una larga barra que se extiende por el centro. Se cree que el bar es una forma de transportar energía y material desde la región central. En la mayoría de las galaxias, también hay un agujero negro supermasivo central (o dos), que ejerce un fuerte efecto gravitatorio en las regiones más internas.

 

Una espiral no sólo tiene brazos, también tiene un núcleo, y una esfera de estrellas orbitando el núcleo. Como con la mayoría de las otras galaxias, una espiral también tiene una cáscara de la misteriosa materia oscura que la rodea, la cual afecta las tasas de rotación de las estrellas y los brazos.

Dos galaxias espirales vistas por el Telescopio Espacial Hubble; una es vista de lado y es llamada NGC 4302; la otra es vista casi de frente y es llamada NGC 4298. Estos nos muestran cómo sería nuestra propia Vía Láctea desde fuera de la galaxia.

 

Observando espirales

Hay innumerables espirales por todo el universo y comenzaron a formarse poco después del Big Bang. La más antigua tiene unos 11.000 millones de años (la Vía MIlky tiene unos 10.000 millones de años), y se pueden observar en muchas orientaciones. Una galaxia que está "cara a cara" facilita la localización de la estructura en espiral.

Algunos son vistos "de lado", y el trazado de sus brazos en espiral es más difícil. Generalmente, los astrónomos buscan evidencia de regiones de nacimiento estelar, que emiten brillos característicos tanto en luz infrarroja como ultravioleta. Algunas espirales tienen los brazos muy apretados, mientras que otras están más sueltas. El grado de enrollamiento y el número de brazos dan pistas sobre la actividad y evolución de la galaxia. Los astrónomos comúnmente asignan letras a un tipo de galaxia, como Sa para galaxia espiral con brazos fuertemente heridos, Sb para herida media, o Sc para brazos de herida suelta. Una espiral con barras se etiquetaría SBa, SBb, o SBc, para indicar que tiene una barra y que tan apretados parecen estar sus brazos. La observación de galaxias es una de las actividades favoritas de los astrónomos aficionados y profesionales. Los buenos telescopios de patio trasero pueden revelar galaxias en el universo cercano, y por supuesto, gigantes como el Telescopio Espacial Hubble pueden encontrar todo tipo de galaxias, incluyendo espirales, en el cosmos MUY distante.

 

Fusión de espirales

El futuro de una galaxia espiral es casi siempre el mismo: probablemente se fusionará con una galaxia cercana para formar una galaxia elíptica. Esto hace de las espirales una especie de forma "intermedia". Las galaxias han estado colisionando y fusionándose desde las primeras que se formaron poco después del Big Bang. Los astrónomos hablan de una especie de "modelo jerárquico" en el que pequeños mechones de protogalaxias se juntan para formar otros más grandes, siendo la forma de espiral uno de los resultados. Pueden ver galaxias esferoidales más pequeñas fusionándose con la Vía Láctea, por ejemplo, y esas estrellas son simplemente arrastradas hacia la corriente de estrellas que forman la Vía Láctea.

Finalmente, sin embargo, nuestra galaxia chocará con la Galaxia de Andrómeda, una gran espiral cercana. Terminarán como una galaxia elíptica, pero no antes de que tenga lugar una gran actividad de nacimiento de estrellas en la estela de innumerables ondas de choque. Los brazos desaparecerán finalmente después de millones de años de formación estelar como resultado de la colisión. Los agujeros negros en ambas galaxias podrían fusionarse, también, después de una larga danza orbital. En la mayoría de los casos, las espirales desaparecen en la colisión, y la elíptica resultante comienza su propio proceso de envejecimiento durante miles de millones y miles de millones de años.

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