Portada Inicio Conceptos básicos Telescopios El Universo Sistema Solar Astrofotografía Blog
El universo
Las estrellas
-La Vía Láctea
-Cúmulos
-Nebulosas
Evolución del Universo

Tipos de galaxias

galaxia elíptica

galaxia espiral

galaxia irregular

 

 

Galaxias

Durante la mayor parte de nuestra historia, los seres humanos sólo pudimos observar las galaxias como manchas difusas en el cielo nocturno. Sin embargo, hoy sabemos que son enormes agrupaciones de estrellas y otros materiales.

Las galaxias son acumulaciones enormes de estrellas, nubes de gas, planetas, materia oscura, polvo y quizá energía oscura, unidos gravitacionalmente.

De hecho, nuestro Sistema Solar forma parte de una galaxia, la única que hemos visto desde dentro: La Vía Láctea. Desde siempre hemos conocido su existencia aunque, naturalmente, en la antigüedad nadie sabía de qué se trataba. Aparece como una franja blanquecina que cruza el cielo y, de ahí, toma su nombre: camino de leche.

El término galaxia hace referencia a nuestra propia Vía Láctea (de la raíz griega galakt-, 'lácteo')

Dentro de la Vía Láctea podemos encontrar diversas formaciones de estrellas y polvo interestelar. Las más destacables son las nebulosas y los cúmulos estelares. Es de suponer que también existen en otras galaxias.

En el Universo hay centenares de miles de millones de galaxias. La cantidad de estrellas que forman una galaxia es variable, desde las enanas con 1026, hasta las gigantes con 1044 estrellas (datos NASA 2009). La mayoría de las galaxias tienen entre cien y cien mil parsecs y pueden estar 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. Nuestra galaxia, la Vía Láctea, pertenece a un Grupo Local de unas treinta galaxias dominadas por la Vía Láctea y la Galaxia de Andrómeda. Este cúmulo se encuentra en el límite de un súper conglomerado, que comprende casi cinco mil galaxias. El súper cúmulo, a su vez, pertenece a otra enorme concentración de galaxias reunidas en masa compactas.

En el centro de las galaxias es donde se concentran más estrellas. Cada cuerpo de una galaxia se mueve a causa de la atracción de los otros. En general hay, además, un movimiento más amplio que hace que todo junto gire alrededor del centro.

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.

Galaxias vecinas   Distancia (Años luz)
Nubes de Magallanes   200.000
El Dragón   300.000
Osa Menor   300.000
El Escultor   300.000
El Fogón   400.000
Leo   700.000
NGC 6822   1.700.000
NGC 221 (M32)   2.100.000
Andrómeda (M31)   2.200.000
El Triángulo (M33)   2.700.000

 

Tamaños y formas de las galaxias

Hay galaxias enormes como Andrómeda, o pequeñas como su vecina M32. Las hay en forma de globo, de lente, planas, elípticas, espirales (como la nuestra) o formas irregulares. Las galaxias se agrupan formando "cúmulos de galaxias".
La galaxia grande más cercana es Andrómeda. Se puede observar a simple vista y parece una mancha luminosa de aspecto brumoso. Los astrónomos árabes ya la habían observado. Actualmente se la conoce con la denominación M31. Está a unos 2.200.000 años luz de nosotros. Es el doble de grande que la Vía Láctea.

 

Origen y evolución

En cuanto al origen de las galaxias se piensa que se formaron en los primeros momentos de vida  de nuestro universo, unos 1.000 millones después del evento primigenio llamado Big Bang, en aquel entonces 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 ahora vemos como galaxias.

Las estrellas que las forman tienen un nacimiento, una vida y una muerte. El Sol, por ejemplo, es una estrella formada por elementos de estrellas anteriores muertas.

Muchos núcleos de galaxias emiten una fuerte radiación, indicativo de la probable presencia de un agujero negro.

Los movimientos de las galaxias provocan, a veces, choques violentos. Pero, en general, las galaxias se alejan las unas de las otras, como puntos dibujados sobre la superficie de un globo que se infla.

Historia

Alrededor del año 460 antes de la era común nacía en Abdera, un gran observador de la naturaleza llamado Demócrito, entre sus ideas innovadoras estaba la del átomo. Demócrito creía que todo lo que existía en el cosmos estaba hecho de estas partículas, para él, indivisibles, pero en esta ocasión no nos ocuparemos de este concepto, sino de otro, Demócrito comprendió que la Vía Láctea era un enorme conglomerado de estrellas al cual actualmente llamamos galaxia.

La palabra galaxia tal vez tenga un origen griego, Anaxágoras se refería a la Vía Láctea como Ta Gala y según la mitología Griega fue la madre de Hércules la que derramó su leche por el firmamento, dando origen de ésa forma a la enorme mancha blanca que se puede observar en los cielos oscuros y despejados, es fácil relacionar estos 2 conceptos para crear la palabra galaxia. De cualquier manera, el concepto de la leche ha perdurado hasta nuestros días, en el idioma inglés por ejemplo, se dice Milky Way (camino de leche) y en muchos otros idiomas se conserva aun dicho significado.

En 1610 Galileo estaba estrenando su telescopio y se puso a observar la Vía Láctea, descubrió que efectivamente estaba formada de miles de estrellas, demostrando de esa manera que Demócrito se había adelantado unos 2.000 años a sus contemporáneos. Un siglo después William Herschel teniendo en su poder un telescopio mucho más potente abordó el problema de la forma de la Vía Láctea y de la ubicación del Sol dentro de ella, a pesar de hacer un cuidadoso conteo de las estrellas fue incapaz de determinar a que distancia estaban, Herschel concluyó que no tenía los medios para resolver el problema que se había propuesto.

A fines del siglo XVIII (1755) Emanuel Kant (Historia general de la naturaleza y teoría del cielo) propuso que algunas de las nebulosas que se podían observar con telescopios eran "Universos Islas", en ese entonces aún no se manejaba el concepto de galaxia tal cual como lo entendemos ahora, sino que todo lo que se podía observar pertenecía al enorme conglomerado de estrellas llamado Vía Láctea y eso constituía la totalidad del universo. Afirmaba que la Vía Láctea era un sistema formado or miles de sistemas solares como el nuestro, agrupados en una estructura de orden superior, de características similares a las de los sistemas planetarios: sensiblemente plana, de forma elíptica, en movimiento de rotación alrededor de un centro y regidas por la misma mecánica celeste. También supuso que, por el punto de vista desde el que observamos la Vía Láctea y por la densidad de estrellas visibles que agrupa, nuestro sol se encuentra en su mismo plano y forma parte de ella.

Estamos a finales del siglo XVIII y las galaxias todavía no habían sido descubiertas. Charles Messier compiló un catálogo que contenía las 109 nebulosas más brillantes (objetos celestes de apariencia nebulosa), seguido más tarde por el catálogo, con quinientas nebulosas, elaborado por Willian Herschel. En 1845, Lord Rosse (William Parsons)construyó un nuevo telescopio y éste le permitió distinguir las nebulosas elípticas de las circulares.

En 1908 una astrónoma llamada Henrieta Leavitt descubrió un concepto fundamental, se dio cuenta de que cierto tipo de estrellas llamadas Cefeidas variaban de brillo de manera regular. Haciendo un seguimiento de dichas estrellas pudo calcular la magnitud absoluta (el brillo verdadero) de las Cefeidas. Comparando el brillo aparente y la magnitud absoluta Henrieta pudo determinar con una precisión aceptable la distancia a la cual estaban las Cefeidas, tomando como base el hecho de que mientras más lejos está una estrella menos debe brillar.
 
Otro tipo de estrellas llamadas RR Lyrae también se comportan como las Cefeidas, pero brillan menos y por lo tanto son usadas para medir distancias más cortas, la ventaja con las RR Lyrae está en que son mucho más abundantes que las Cefeidas. En 1915 Harlow Shapley se puso a trabajar con las RR Lyrae que encontró de manera muy abundante en los cúmulos globulares, los cúmulos globulares son conglomerados de estrellas agrupados alrededor de las galaxias.

Shapley pensó que podría encontrar cúmulos globulares distribuidos a lo largo de la Vía Láctea, pero su sorpresa fue mayúscula al ver que se concentraban en dirección a Sagitario, que es justo donde se encuentra el núcleo de nuestra galaxia.

Shapley se tomó la molestia de medir la distancia a más de 120 cúmulos y según sus cálculos el centro de la galaxia debería estar a unos 20.000 años luz, dijo también que la longitud total de la Vía Láctea estaría en el orden de los 100.000 años luz, con dichas mediciones se desechó de forma definitiva el viejo concepto de que el Sol se encontraba cerca del centro de la galaxia y el universo tomó dimensiones mucho mayores.

En 1917, Herbert Curtis observó en los registros fotográficos novas más débiles que las ocurridas en nuestra galaxia. Como resultado de este estudio comparativo con la nova S Andromedae, en la nebulosa de Messier M31,pudo predecir que dichas novas se debían encontrar a una distancia de 150.000 parsecs. Herbert se convirtió en un célebre defensor de la hipótesis de "universos isla", que sostenía que las nebulosas espirales eran realmente galaxias independientes.

En 1920 tuvo lugar el Gran Debate entre Harlow Shapley y Herbert Curtis, en torno a la naturaleza de nuestra galaxia, las nebulosas espirales y la dimensión del universo.

En 1923 Edwin Hubble zanjó de manera definitiva el asunto: apuntó el telescopio más grande que se tenía en la Tierra hacia lo que llamaban nebulosa de Andrómeda, observó con mucho detenimiento las Cefeidas que pudo encontrar en Andrómeda y concluyó que estaban por lo menos 100 veces más lejos que el centro de nuestra galaxia.

Andrómeda no estaba dentro de la Vía Láctea, gracias a las observaciones de Hubble, este objeto pasó de ser una nebulosa a ser catalogada correctamente como una galaxia, Kant había tenido razón en su concepto de "Universos Islas". Finalmente en 1930 Rubert Trumpler estudió cuidadosamente la forma en que el polvo absorbe la luz visible en los cúmulos abiertos de estrellas y teniendo en cuenta dicho estudio propuso la imagen que actualmente tenemos de nuestra galaxia: una galaxia espiral con un diámetro aproximado de 30 kiloparsecs.

En 1970, Vera Rubin hizo un estudio sobre la velocidad de rotación de las galaxias. El resultado de éste y otros estudios es que la masa conjunta de las estellas, polvo y gases detectados en una galaxia es insuficiente para sostener la velocidad de rotación de la misma. Para explicar esta discrepancia se ha postulado la existencia de materia obscura, inobservable, pero cuya masa contribuye con la gravedad necesaria para mantener las velocidades de rotación observadas.

A partir de 1990, con el telescopio espacial Hubble y otros telescopios espaciales, que cuentan con cámaras sensibles al infrarrojo, ultravioleta, rayos X y rayos gamma, el estudio de galaxias ha mejorado notablemente.

En nuestros días definimos una galaxia como un sistema masivo formado por estrellas, nubes de polvo y de gas, planetas y materia oscura, todos ellos ligados gravitacionalmente. La cantidad de estrellas que tiene una galaxia varía aproximadamente entre 10 millones (galaxia enanas) y 1.000 millones (galaxia espirales).

El numero total estimado de galaxias en el universo es de 100.000 millones, El diámetro de las galaxias observadas varía entre 100 y 100.000 parsecs, un parsec equivale a 3.26 años luz, lo que es igual a 30.86 billones de kilómetros o  unas 206.265 veces la distancia que nos separa del Sol.

Nuestra galaxia, la Vía Láctea, pertenece a un Grupo Local de unas treinta galaxias dominadas por la Vía Láctea y la Galaxia de Andrómeda. Este cúmulo se encuentra en el límite de un súper conglomerado, que comprende casi cinco mil galaxias. El super cúmulo, a su vez, pertenece a otra enorme concentración de galaxias reunidas en masas compactas.

Tipos de galaxias

Edwin Hubble, en el año 1926 y en pleno apogeo de descubrimientos estelares, realizó una clasificación que aún hoy en día se sigue utilizando.

Las galaxias tienen tres configuraciones distintas:

Galaxias elípticas (E0-7): Galaxia con forma de elipse. No tienen una estructura bien definida, en ellas se observa muy poco material interestelar y los cúmulos abiertos de estrellas son más bien raros. Otra característica de este tipo de galaxias es que están pobladas por estrellas viejas (la tasa de formación de estrellas es baja), las elípticas son las galaxias más grandes que han sido observadas, se cree que son el resultado de una colisión y fusión de galaxias. Se forman cuando en su juventud (protogalaxias) han detenido o ralentizado su rotación y se contraen hacia el interior del núcleo central. Dependiendo de la velocidad de su contracción, así como de la velocidad de rotación, originan diferentes estados o subclasificaciones que van desde E0 con forma casi esférica (el valor numérico indica el grado de excentricidad que tiene en cuanto a su forma), hasta E7 con una forma casi aplanada. Se puede decir que el número indica su excentricidad multiplicada por 10.

Galaxias espirales (Sa-Sd): En el centro de estas galaxias se puede apreciar una esfera donde las estrellas son viejas y a partir de dicho punto se forman unos brazos en forma de hélice o espiral, por lo general en el centro hay gran cantidad de polvo y en la periferia de los brazos abundan las estrellas jóvenes, las galaxias espirales rotan muy lentamente, la Vía Láctea es una galaxia espiral.

Las galaxias espirales se catalogan con las letras Sa a Sd, siendo la letra minúscula un indicador de cuan juntos están los brazos, “a” indica brazos muy juntos y “d” abiertos.

Existen también galaxias espirales sin brazos a las cuales se las llama lenticulares (S0 y SB0). E8 también se menciona como perteneciente a este tipo.

Otro tipo de galaxia dentro de ésta denominación son las galaxias espirales barradas (SBa-d): se caracterizan por tener una banda central de estrellas muy brillantes. Las letras minúsculas tienen la misma interpretación que las galaxias espirales.

Luego están las denominadas espirales irregulares (Irr): tienen una forma espiral pero por alguna razón están deformadas.

Galaxias irregulares: El tercer grupo de galaxias lo componen las galaxias irregulares, son las que no tienen forma espiral ni elíptica, del total de galaxias observadas hasta la fecha solo un 5% pertenecen a esta clasificación. Hay dos tipos de galaxias irregulares. Una galaxia Irr-I es una galaxia irregular que muestra alguna estructura pero no lo suficiente para encuadrarla claramente en la clasificación de las secuencias de Hubble. Una galaxia Irr-II, es una galaxia irregural que no muestra ninguna estructura que pueda encuadrarla en la secuencia de Hubble.

Las galaxias enanas irregulares suelen etiquetarse como dI. Algunas galaxias irregulares son pequeñas galaxias espirales distorsionadas por la gravedad de un vecino mucho mayor.

Estudios científicos muy precisos han determinado que en el centro de nuestra galaxia existe un Agujero Negro supermasivo, dicho agujero negro tiene  una masa del orden de millones de veces la masa de nuestro Sol. Se cree que existe un Agujero Negro en el núcleo de todas las galaxias Espirales y Elípticas, estos agujeros son los responsables de poner en movimiento a toda la galaxia y de generar la enorme energía que detectan los radiotelescopios.

Las galaxias que emiten energía son llamadas Galaxias Activas.

En las noches sin lunas y en lugares donde no haya polución lumínica se puede observar a simple vista 3 galaxias, la galaxia que llamamos Andrómeda que es el objeto más distante que se puede ver sin instrumentos ópticos, Andrómeda está a unos 2.4 millones de años luz de la Tierra, dicha galaxia es parecida a la nuestra y se mueve hacia nosotros a una velocidad de 300 kilómetros por segundo, en un futuro muy lejano (dentro de 3.000 millones de años) chocará con la Vía Láctea, será un evento espectacular que ojalá algún descendiente de nuestra especie pueda observar.

Las otras 2 galaxias que se pueden ver son galaxias satélites de la Vía Láctea, fueron bautizadas Gran Nube de Magallanes y Pequeña Nube de Magallanes en honor al gran navegante portugués que las describió por primera vez, las Nubes de Magallanes son el resto de la colisión de nuestra galaxia con otra más pequeña, los astrónomos han detectado un tenue rastro de gas que nos une a estas galaxias, dicho rastro es una evidencia de la antigua colisión.

Ha sido un largo recorrido desde que la humanidad a tratado de explicar el origen de la enorme mancha blanca que se puede ver en el firmamento, al principio con mitos y leyendas y últimamente con poderosos telescopios que escudriñan el cielo en distintas longitudes de onda, desde la luz visible, hasta las ondas de radio y el infrarrojo, tal vez las galaxias sigan guardando algún secreto que muy pronto la ciencia pueda revelar

Para saber más:

http://www.astromia.com

http://astrored.org/blog/10-cosas-que-no-sabias-de-la-via-lactea/

http://www.astrocedia.org/2009/10/26/las-galaxias/