El Sofista

Así se forma una galaxia de disco

¿Cómo se forman las galaxias similares a la Vía Láctea? Por cuanto este tipo de procesos se desarrolla de una manera demasiado lenta para ser observados, se han creado simulaciones informáticas que aceleran el ritmo de la evolución.

En el video mostrado arriba, la mayor parte del color verde representa el hidrógeno molecular mientras que la escala temporal, mostrada en miles de millones de años desde el Big Bang, se observa en la parte inferior derecha. La omnipresente materia oscura está presente pero no se muestra.

Al comienzo de la simulación el gas existente es atraído hacia las regiones de gravedad relativamente elevada y se acumula. Al poco tiempo se forman numerosas proto-galaxias, que rotan y comienzan a fusionarse.

Luego de aproximadamente cuatro mil millones de años, se materializa un centro bien definido que domina una región de unos 100 mil años-luz de diámetro (*). La estructura así formada comienza a parecerse a una galaxia de disco moderna.

Transcurridos algunos miles de millones de años más, la mencionada galaxia primigenia colisiona con otra, mientras corrientes de gas de color blanco procedentes de otras fusiones se precipitan sobre la extraña y fascinante danza cósmica.

Cuando la simulación se acerca a la mitad de la edad actual del universo se desarrolla un disco único y de mayor tamaño. No obstante, algunas burbujas de gas —que representan galaxias satélite de menor tamaño— caen hacia la galaxia en rotación y ésta las absorbe. Con este proceso se llega a la edad actual del universo y finaliza el video.

Sin embargo, es posible que la Vía Láctea pueda llevar a cabo otros grandes procesos de fusión. Pruebas recientes indican que en algunos miles de millones de años más nuestra gran galaxia de disco espiral entrará en colisión y se fusionará con Andrómeda, una galaxia de características similares aunque ligeramente más grande.

La Vía Láctea tiene una colisión pendiente con Andrómeda. Un trazado cuidadoso del ligero desplazamiento de las estrellas de M31 con respecto a las galaxias de fondo observado en recientes imágenes del Telescopio Espacial Hubble indica que el centro de M31 podría encontrarse en curso de colisión directa con el centro de nuestra galaxia natal. No obstante, los errores en la determinación de las velocidades laterales son lo suficientemente importantes como para que sea bastante improbable que las partes centrales de las dos galaxias choquen entre sí. Sin embargo, llegarán a estar tan cerca que sus halos exteriores quedarán gravitacionalmente enredados. Cuando esto ocurra las dos galaxias quedarán ligadas, interaccionarán por un tiempo hasta que, finalmente, se fusionarán en una enorme galaxia elíptica. Todo el proceso demandará varios miles de millones de años (clic en la imagen para ampliarla). Leer la entrada completa.

Vía Foto astronómica del día correspondiente al 17 de julio de 2012. Esta página ofrece todos los días una imagen o fotografía del universo, junto con una breve explicación escrita por un astrónomo profesional. Crédito del video: Fabio Governato et al. (U. Washington), N-Body Shop, NASA Advanced Supercomputing.


(*) Acerca de las distancias cósmicas

Las distancias en astronomía se miden en unidades de años-luz, donde un año-luz es la distancia que la luz recorre en un año: 10 billones de kilómetros. Sin embargo, por razones históricas relacionadas con la medición de la distancia a las estrellas cercanas, los astrónomos profesionales usan la unidad conocida como pársec, siendo un pársec igual a 3,26 años-luz.

Los astrónomos calculan la distancia a las galaxias remotas —aquellas que están más allá de los 20 millones de años-luz— con la ley de Hubble. Según esta ley, el universo se expande de forma tal que las galaxias distantes se alejan entre sí a una velocidad proporcional a su distancia. La recesión, como se denomina este fenómeno, causa que la radiación de una galaxia se desplace hacia longitudes de onda más largas, un efecto conocido como el desplazamiento al rojo o redshift. A partir de la medición del corrimiento al rojo y la constante de proporcionalidad, denominada constante de Hubble, los astrónomos pueden determinar la distancia a una galaxia.

Uno de los problemas centrales de la astronomía moderna es determinar con la mayor precisión posible la constante de Hubble, o sea, la medición de la tasa de expansión del universo. En la actualidad la constante ha podido medirse con una precisión de un 20 por ciento, por lo que las distancias medidas suelen modificarse diciendo, por ejemplo, "alrededor de 100 millones de años-luz". En particular, el equipo del Observatorio Espacial Chandra asume para sus publicaciones un valor de la constante de Hubble que corresponde a una velocidad de recesión de 600 kilómetros por segundo para una fuente a una distancia de 30 millones de años-luz o 10 millones de pársecs (H0 = 60 km/s/Mpc).


Nota: Síganme en Twitter (@astrosofista) para saber más sobre el universo y mi mundo. Desde que comencé a tuitear en el equinoccio de marzo de 2011, unos 8200 tuits ilustran y amplían las más de 400 entradas publicadas en el blog desde entonces. ¿Qué esperan para unirse a esta gran conversación?

escrito por el sofista @ martes, julio 17, 2012