Download Astronomía Las galaxias y otros cuerpos celestes

Universidad de San Carlos de
Guatemala
Curso se Astronomía
PEM. Luis Alberto Orellana Anduray
Guatemala, 2 de marzo del
2013
Las galaxias y otros cuerpos celestes
¿Qué es una galaxia?
Es un conjunto muy numeroso de
estrellas, nubes de gas, planetas, polvo,
materia obscura y quizá energía obscura,
entre
otros
cuerpos
celestes,
relacionados gravitacionalmente.
¿Cuántas estrellas hay en una
galaxia?
La cantidad de estrellas que forman una
galaxia es variable, desde las enanas, con
107, hasta las gigantes, con 1012 estrellas.
La Vía Láctea
Nuestro sistema solar, en
compañía de muchas otras
estrellas con sus propios
sistemas solares forman la
Vía Láctea, cuyo nombre
en latín significa camino de
leche.
Posee una masa de 1012 masas solares y es una espiral
barrada; con un diámetro medio de unos 100.000 años
luz, se calcula que contiene entre 200 y 400 mil millones
de estrellas.
La distancia desde el Sol hasta el centro de la galaxia es
de alrededor de 27.700 años luz(un 55% del radio total
galáctico).
Nuestra galaxia se divide en tres partes bien
diferenciadas:
halo
halo exterior
halo interior
disco
disco delgado
disco grueso
disco extremo
Bulbo
El halo
Es una estructura esferoidal que envuelve la
galaxia. En el halo la concentración de
estrellas es muy baja y apenas tiene nubes de
gas, por lo que carece de regiones con
formación estelar. En cambio, es en el halo
donde se encuentran la mayor parte de los
cúmulos globulares.
Los cúmulos globulares
Estas formaciones antiguas son reliquias de la
formación galáctica. Estas agrupaciones de
estrellas se debieron formar cuando la galaxia
era aún una gran nube de gas que colapsaba y
se iba aplanando cada vez más.
Otra característica del halo es la presencia de
gran cantidad de materia oscura. Su existencia
se dedujo a partir de anomalías en la rotación
galáctica.
La materia oscura comprende entre un 90 y
96% de la masa de nuestra galaxia (y quizá de
todo el universo)
Los objetos contenidos en el halo rotan con una
componente perpendicular al plano muy fuerte,
cruzando en muchos casos el disco galáctico. De
hecho, es posible encontrar estrellas u otros
cuerpos del halo en el disco.
Los cuerpos del halo tienen órbitas que los llevan a
cruzar periódicamente el disco. También es muy
probable que una estrella de población II (pobres en
metales) pertenezca al halo, pues éstas son más
antiguas que las de población I (ricas en metales) y
el halo, como ya se ha dicho, es una estructura
antigua.
El disco
• El disco se compone principalmente de
estrellas jóvenes de población I. Es la parte
de la galaxia que más gas contiene y es en él
donde aún se dan procesos de formación
estelar.
Lo más característico del disco son los brazos
espirales, que son cuatro: dos brazos principales Escudo-Centauro y Perseo, así como dos
secundarios -Sagitario y Escuadra- Nuestro
Sistema Solar se encuentra en el brazo espiral de
Sagitario, de allí su nombre de "Local".
Estas formaciones son regiones densas donde se compacta el gas
y se da la formación de estrellas. Los brazos son, en realidad,
ondas de densidad que se desplazan independientemente de las
estrellas contenidas en la galaxia
El brillo de los brazos es mayor que el resto de
las zonas, porque es allí donde se encuentran los
estrellas gigantes azules (estrellas de tipo O,B),
que son las únicas que pueden ionizar grandes
extensiones
de
gas.
También en los brazos espirales se dan las
regiones HII (nubes de hidrógeno ionizado),
originadas precisamente por estrellas
gigantes azules.
Estas nubes vuelven a emitir, en el rango de la luz
visible, la energía captada en el ultravioleta o en
otras frecuencias más cortas. Son altamente
energéticas, pues han sido ionizadas por las
potentes gigantes azules, que barren extensas
áreas con sus vientos estelares.
El bulbo
• El bulbo o núcleo galáctico se sitúa en el centro. Es la zona de
la galaxia con mayor densidad de estrellas. Sin embargo, a
nivel local se pueden encontrar algunos cúmulos globulares
con densidades superiores. El bulbo tiene una forma
esferoidal achatada y gira como un sólido rígido. También al
parecer, en nuestro centro galáctico, hay un gran agujero
negro de unas 2,6 millones de masas solares que los
astrónomos denominaron Sagittarius
La Vía Láctea forma parte de un
conjunto de unas cuarenta galaxias
llamado Grupo Local
Las galaxias del grupo local
Nombre y distancian en años luz:
• Nubes de Magallanes 200.000
• Enana de Draco 300.000
• Enana de la Osa Menor 300.000
• Enana de Sculptor 300.000
• Enana de Fornax 400.000
• Leo 1 700.000
• NGC 6822 1.700.000
• NGC 221 2.100.000
• Galaxia de Andrómeda 2.200.000
• Galaxia del Triángulo 2.700.000
Formas de las
galaxias
Existen cuatro tipos
principales:
Espirales
Espirales barradas
Elípticas y lenticulares
Irregulares
Evolución de una galaxia típica
Las galaxias empiezan con forma esférica, pero a
medida que evolucionan adquieren la forma
de un disco elíptico cada vez más alargado.
Luego se vuelven elípticas pudiendo seguir dos
caminos posibles:
Las elípticas simples, y las elípticas barradas.
A todo este proceso se le llama secuencia de
Hubble
Galaxias elípticas
Galaxia con forma de elipse. Pueden ser nombradas
desde E0 hasta E7, donde el número significa cuán ovalada es la
elipse; así, E0 sería una forma de esfera y E7 de plato o disco
elíptico alargado. También se puede decir que el número indica
su excentricidad multiplicada por 10.
Galaxias espirales
• Las galaxias espirales son discos rotantes de
estrellas y materia interestelar, con una
protuberancia
central
compuesta
principalmente por estrellas más viejas. A
partir de esta protuberancia se extienden
unos brazos en forma espiral, de brillo
variable.
Galaxias irregulares
• Son galaxias que no encaja en ninguna clasificación de
galaxias de la secuencia de Hubble. Son galaxias sin forma
espiral ni elíptica.
• Algunas galaxias irregulares son pequeñas galaxias espirales
distorsionadas por la gravedad de un vecino mucho mayor.
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 secuencia de Hubble.
Una galaxia Irr-II es una galaxia irregular que no
muestra ninguna estructura que pueda
encuadrarla en la secuencia de Hubble.
Blazares
Un blazar es una fuente
de
energía
muy
compacta y altamente
variable, asociada a un
agujero negro situado en
el centro de una galaxia.
Los blazares están entre los fenómenos más violentos del
Universo, y son un tema importante en la astronomía
extragaláctica.
Los blazares son un tipo particular de núcleo activo
galáctico (AGN en inglés),
Cuásar
Un cuásar ó quásar
(acrónimo en inglés de
QUASi-stellAR
radio
source) es una fuente
astronómica de energía
electromagnética,
incluyendo
radiofrecuencias y luz
visible.
En 2007, el consenso científico es que estos objetos
están extremadamente lejos, explicando su
corrimiento al rojo alto, son extremadamente
luminosos, explicando por qué se pueden ver a pesar
de su distancia, y muy compactos, explicando por qué
pueden cambiar de brillo con rapidez. Se cree que son
núcleos activos de galaxias jóvenes.
Agujero negro
Un agujero negro u hoyo negro es una región del
espacio-tiempo
provocada
por
una
gran
concentración de masa en su interior, con enorme
aumento de la densidad, lo que provoca un campo
gravitatorio tal que ninguna partícula material, ni
siquiera los fotones de luz, puede escapar de dicha
región.
La curvatura del espaciotiempo o «gravedad de un
agujero negro» provoca una
singularidad envuelta por una
superficie cerrada, llamada
horizonte de sucesos. Esto es
debido a la gran cantidad de
energía del objeto celeste
El horizonte de sucesos separa la región de
agujero negro del resto del Universo y es la
superficie límite del espacio a partir de la
cual ninguna partícula puede salir,
incluyendo la luz. Dicha curvatura es
estudiada por la relatividad general, la que
predijo la existencia de los agujeros negros y
fue su primer indicio.
Los misterios del universo
Hoy en día tenemos muchas preguntas aun sin
contestar
¿Habrá vida en otras partes del Universo?
¿Qué forma tiene el Universo?
¿Habrá otros universos paralelos al
nuestro?
¿Cuál es el destino de nuestro
Universo?
¿Se producirá un Big Crunch o se
seguirá expandiendo por la
eternidad?