En las paredes de innumerables aulas de ciencias de todo el mundo cuelgan ilustraciones de nuestra galaxia, la Vía Láctea . Probablemente hayas oído hablar de él. Pero probablemente no sabías que esos carteles son proporcionalmente más gruesos que un componente clave de la propia galaxia.
Así es. Como un huevo frito, la Vía Láctea consiste en una protuberancia central rodeada por un disco plano y delgado. Y cuando decimos "delgado", queremos decir increíblemente delgado. Como el físico y corresponsal Forbes Jillian Scudder señala , el "disco" de la Vía Láctea es alrededor de 100.000 años luz de largo, pero sólo alrededor de 0,6 años luz de altura. Esto significa que, proporcionalmente, es 30 veces más delgada que una hoja típica de papel de impresora.
Los astrónomos han estimado que hay alrededor de 200 mil millones de galaxias en el universo observable. Pero cuando vemos otras galaxias retratadas en películas de ciencia ficción, tienden a tener la misma forma básica que la nuestra. Este sería un ejemplo de nuestros prejuicios centrados en el ser humano. Aunque muchos de ellos se parecen a la Vía Láctea, otros tienen formas y formas tremendamente diferentes.
Cómo las galaxias obtienen sus formas
Antes de continuar, demos un paso atrás y hablemos de lo que todas las galaxias tienen en común. Las galaxias son sistemas complejos que se mantienen unidos por la gravedad . Están formados por gases, polvo estelar y millones, a veces incluso miles de millones, de estrellas, que van acompañadas de sus propios planetas y cinturones de asteroides .
Sin embargo, dejando de lado las similitudes, cada galaxia tiene una historia única que contar. La historia de cada uno se refleja en su forma. Los científicos dividen las galaxias en un puñado de categorías basadas en la apariencia. La Vía Láctea es lo que se conoce como una galaxia espiral, lo que significa que parece un disco ancho y aplanado con una ligera protuberancia que sobresale hacia afuera en su centro.
Esa disposición es el producto de la velocidad de rotación, el tiempo y la gravedad. Para obtener más información, hablamos con el astrofísico Raja GuhaThakurta, Ph.D., profesor de la Universidad de California en Santa Cruz y autoridad en el estudio de cómo evolucionan las galaxias. Es un campo que invita a mucho debate .
"La física de cómo se forman estas cosas no se conoce ni se establece por completo", dice GuhaThakurta. No obstante, se cree ampliamente que la mayoría de las galaxias espirales comienzan su vida como nubes giratorias de gas y polvo. La velocidad a la que giran es muy importante. Según GuhaThakurta, las nubes masivas que giran rápidamente tienen más probabilidades de convertirse en galaxias espirales.
La gravedad intenta tirar de estos cuerpos amorfos y giratorios hacia planos aplanados . Con el tiempo, las nubes se ven obligadas a contraerse debido a la gravedad y la pérdida de energía debido a la fricción. Y debido a un principio llamado conservación del momento angular , cuando un objeto giratorio se contrae, gira más rápidamente. Puedes ver esto en acción en tu pista de patinaje local. Los patinadores sobre hielo experimentados saben que deben aumentar su velocidad de giro llevando los brazos hacia adentro.
Entonces, al igual que una masa giratoria de masa de pizza, las galaxias espirales se forman cuando las nubes de gas / polvo sin forma se aplanan a gran velocidad. Las mismas fuerzas físicas también afectan el aspecto de los "brazos" puntiagudos que se pueden ver alrededor de los bordes de tales galaxias.
"Es casi seguro que los tipos de brazos espirales están relacionados con la velocidad de rotación", dice GuhaThakurta. Los sistemas de rotación rápida tienden a tener un anillo de brazos pequeños y apretados. Por el contrario, los que se mueven más lentamente tienen los más largos y sueltos. Para entender por qué, GuhaThakurta recomienda probar un pequeño experimento casero: "Imagínese revolviendo su café. Ponga una cucharada de crema en otro lugar que no sea el centro. Notará que la crema formará un patrón en espiral", dice. Luego, revuelve la infusión con una cuchara. Si lo hace rápidamente, los brazos del patrón se volverán más pequeños y más apretados.
El misterio de las protuberancias
Bien, es hora de un breve resumen. Hasta ahora, hemos hablado sobre cómo se desarrollan las galaxias espirales y cómo la rotación da forma a sus brazos. Pero, ¿cuál es el problema con esos bultos que mencionamos anteriormente? En el centro de las galaxias espirales, encontrará un cúmulo de estrellas muy antiguas que giran alrededor de un punto central. Este es el bulto. Mientras que las estrellas del disco se mueven en un plano horizontal ordenado, las estrellas que componen el bulto actúan como abejas que pululan erráticamente alrededor de una colmena. Los astrónomos todavía están tratando de descubrir cómo se forman estos bultos . Algunos especulan que se desarrollan antes que el resto de una galaxia espiral, mientras que otros piensan que es cierto lo contrario.
Ahora imagina una galaxia que es todo abultamiento. Esta cosa no tendría disco y se vería como una esfera redondeada gigante o como un enorme balón de fútbol americano. En el interior, sus estrellas orbitarían el punto central de la galaxia en todas direcciones. Felicitaciones, acaba de imaginarse una galaxia elíptica . GuhaThakurta dice que las galaxias elípticas se forman cuando dos galaxias espirales de masa comparable se fusionan. (Aunque agrega que este podría no ser el único proceso mediante el cual se forman las galaxias elípticas).
Por cierto, nuestra propia Vía Láctea está a punto de participar en una de estas fusiones. Los expertos proyectan que eventualmente chocará con la cercana galaxia de Andrómeda , un proceso que reconstituirá estas dos galaxias espirales en una galaxia elíptica. El proceso debería comenzar en unos 3.000 millones de años a partir de ahora y terminar en otros 4.000 millones de años a partir de entonces. Obviamente, no es algo que usted o yo viviremos para verlo. Pero independientemente, los científicos ya han creado un nombre para esta futura galaxia elíptica: la llaman " Milkomeda ". Todo el mundo ama un buen baúl.
Cabe señalar que algunas galaxias no son espirales ni elípticas. Las llamadas galaxias irregulares carecen de protuberancias y pueden tener una amplia variedad de formas. Además, los científicos han observado algunas fusiones galácticas que están actualmente en curso. Tal vez algún día se vean como bonitas elípticas bien redondeadas, pero por el momento, estas uniones en desarrollo parecen desorganizadas y distorsionadas. También hay algunos ejemplos documentados de grandes galaxias espirales que canibalizan a las más pequeñas que se han acercado demasiado, y la víctima es devorada poco a poco. Como diría Hannibal Lecter, pase las habas y el chianti.
Eso es interesante
La palabra "galaxia" se deriva de la palabra griega "gala", que significa "leche", como en "vía láctea". La nuestra tiene una banda luminosa de estrellas que es claramente visible en el cielo nocturno. Para los astrónomos de la antigüedad, esto parecía una franja de leche derramada.
