Galaxia espiral para niños
Una galaxia espiral es un tipo de galaxia que tiene una forma muy especial, como un remolino o un disco plano con brazos que giran. Son muy comunes en el universo, ¡representando alrededor del 70% de todas las galaxias! Nuestra propia galaxia, la Vía Láctea, es una galaxia espiral.
Estas galaxias se caracterizan por tener:
- Un disco plano que gira, compuesto por gas, polvo y estrellas jóvenes. Aquí es donde se forman nuevas estrellas.
- Un bulbo central, que es una parte más abultada en el centro, parecida a una galaxia elíptica. Contiene muchas estrellas viejas y, a menudo, un agujero negro supermasivo en su corazón.
- Brazos luminosos que salen del centro y se curvan, dándoles su forma espiral. Estos brazos son más brillantes porque es donde se concentran las estrellas más jóvenes y brillantes.
El disco de las galaxias espirales suele estar rodeado por un gran "halo" de estrellas muy antiguas. Muchas de estas estrellas se agrupan en cúmulos globulares que giran alrededor del centro de la galaxia.
Contenido
¿Cómo se forman los brazos espirales?
Los científicos han estudiado mucho cómo se forman y se mantienen los brazos de las galaxias espirales. Al principio, se pensaba que las estrellas simplemente se organizaban en espiral, pero eso no funciona. Imagina que las estrellas giran a diferentes velocidades: las que están más cerca del centro giran más rápido que las de afuera. Si los brazos fueran solo un grupo fijo de estrellas, se enrollarían y desaparecerían rápidamente.
La teoría de las ondas de densidad
Una teoría muy aceptada, propuesta por C. C. Lin y Frank Shu en 1964, sugiere que los brazos espirales son como "ondas de densidad". Piensa en un atasco de tráfico en una autopista: los coches se ralentizan al entrar en el atasco y luego aceleran al salir, pero el atasco en sí permanece. De manera similar, las estrellas y el gas se agrupan temporalmente en estas ondas de densidad, haciendo que los brazos se vean brillantes. Las estrellas no se quedan fijas en los brazos, sino que pasan a través de ellos mientras siguen sus órbitas.
Estas ondas de densidad hacen que el gas y el polvo se compriman, lo que ayuda a que se formen nuevas estrellas. Las estrellas jóvenes son muy brillantes y azules, lo que hace que los brazos espirales sean tan visibles.
¿Qué tan comunes son las galaxias espirales?
Junto con las galaxias irregulares, las galaxias espirales forman aproximadamente el 60% de las galaxias que vemos hoy en el universo. Se encuentran principalmente en zonas donde las galaxias no están muy juntas. Es raro verlas en el centro de grandes grupos de galaxias.
Galaxias espirales barradas
Se ha observado que aproximadamente dos tercios de todas las galaxias espirales tienen una estructura adicional en forma de barra que se extiende desde el centro. Los brazos espirales suelen comenzar en los extremos de esta barra. La proporción de galaxias espirales con barra ha cambiado a lo largo de la historia del universo. Hace unos 8 mil millones de años, solo el 10% tenía barras, pero hoy en día, más de dos tercios las tienen.
Nuestra propia galaxia, la Vía Láctea, es una galaxia espiral barrada. Aunque es difícil ver la barra desde nuestra posición en la Tierra, los estudios recientes con telescopios como el Telescopio Espacial Spitzer han confirmado su existencia.
Partes de una galaxia espiral
Las galaxias espirales pueden tener varias partes distintas:
- Un disco plano y giratorio de estrellas y gas, donde los brazos espirales son muy importantes.
- Un bulbo central de estrellas, que son principalmente más viejas.
- Una estructura en forma de barra (en las galaxias barradas).
- Un halo casi esférico de estrellas, muchas de ellas en cúmulos globulares.
- Un agujero negro supermasivo en el centro del bulbo.
- Un halo casi esférico de materia oscura, que no podemos ver pero sabemos que está ahí por su efecto en la gravedad.
La importancia de cada una de estas partes (su masa, brillo y tamaño) puede variar mucho de una galaxia a otra.
Los brazos espirales
Los brazos espirales son regiones de estrellas que se extienden desde el centro de las galaxias espirales. Estas regiones largas y delgadas se parecen a una espiral y le dan el nombre a este tipo de galaxias. Las galaxias espirales se clasifican según qué tan "apretados" o "sueltos" son sus brazos. Por ejemplo, las galaxias Sc y SBc tienen brazos muy sueltos, mientras que las Sa y SBa tienen brazos muy apretados. Los brazos espirales contienen muchas estrellas jóvenes y azules, lo que los hace muy brillantes.
El bulbo central
El bulbo es un grupo grande y denso de estrellas en el centro de la mayoría de las galaxias espirales. Los bulbos de algunas galaxias (como las Sa y SBa) son grandes y están compuestos por estrellas viejas y rojas. Otros bulbos (como los de las galaxias Sc y SBc) son mucho más pequeños y tienen estrellas jóvenes y azules.
Se cree que muchos bulbos tienen un agujero negro supermasivo en su centro. Por ejemplo, en nuestra propia galaxia, se piensa que el objeto llamado Sagitario A* es un agujero negro supermasivo. Hay muchas pruebas de la existencia de agujeros negros en los centros de las galaxias espirales.
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La barra
Las estructuras de estrellas en forma de barra se ven en aproximadamente dos tercios de todas las galaxias espirales. Pueden ser muy fuertes o más débiles. En las galaxias espirales que vemos de lado, a veces se puede notar la barra por estructuras en forma de X o de "cáscara de cacahuete" que sobresalen del plano del disco.
El halo esferoidal
La mayoría de las estrellas de una galaxia espiral están en el disco plano o en el bulbo central. Sin embargo, algunas estrellas viven en un "halo esferoidal", que es una especie de halo galáctico. El movimiento de estas estrellas es diferente; pueden tener órbitas muy inclinadas o incluso moverse en dirección contraria a la rotación de la galaxia.
Las estrellas del halo pueden venir de galaxias más pequeñas que se han unido a la galaxia espiral. Por ejemplo, la Enana Elíptica de Sagitario se está fusionando con la Vía Láctea, y algunas estrellas del halo de nuestra galaxia provienen de ella. A diferencia del disco, el halo no tiene polvo. Las estrellas del halo son mucho más viejas y tienen menos elementos pesados que las estrellas del disco. El halo también contiene muchos cúmulos globulares.
Curva de rotación y materia oscura
Cuando los científicos miden cómo giran las galaxias espirales, encuentran algo sorprendente. La velocidad a la que giran las estrellas y el gas no coincide con lo que se esperaría si solo contáramos la materia visible (estrellas, gas, polvo). Para que las ecuaciones funcionen, las galaxias espirales necesitarían tener mucha más masa de la que podemos ver.
Esta masa "invisible" se llama materia oscura. Se cree que la materia oscura podría constituir entre el 50% y el 90% de la masa total de una galaxia.
Las características generales de cómo giran las galaxias son:
- La velocidad máxima de giro está entre 150 y 300 kilómetros por segundo.
- Las galaxias más grandes giran más rápido.
- La cantidad de materia oscura varía: es alrededor del 50% en galaxias Sa y Sb, y entre el 80% y el 90% en galaxias Sd y Sm.
Estudiar estas curvas de rotación es muy importante porque nos ayuda a calcular qué tan lejos están estas galaxias de nosotros.
Clasificaciones de las galaxias espirales
Además de la secuencia de Hubble (que las clasifica por la forma de sus brazos y la presencia de una barra), las galaxias espirales se pueden clasificar de otras maneras:
Por el aspecto de sus brazos
Los astrónomos Debra y Bruce Elmegreen crearon una clasificación de doce clases, desde galaxias con una estructura caótica y sin orden (clase 1) hasta galaxias con dos brazos muy desarrollados y dominantes (clase 12), como M81 y M51. A estas últimas se les llama "espirales de gran diseño". También hay galaxias como NGC 2841, que se conocen como "galaxias espirales floculentas", donde no hay una estructura espiral bien definida, sino muchos fragmentos de brazos.
Por la formación de estrellas
Otro sistema, introducido por el astrónomo Sydney Van den Bergh, las clasifica según la cantidad de estrellas nuevas que se forman en ellas:
- Galaxias espirales normales: Sus brazos se ven claramente con grupos de estrellas y nubes de gas.
- Galaxias anémicas: Sus brazos apenas se distinguen y están mal definidos porque tienen mucha menos formación de estrellas.
También se han descubierto "galaxias espirales pasivas", que tienen forma espiral pero casi no forman estrellas. Estas podrían ser galaxias anémicas que están mucho más lejos. Generalmente, estos dos tipos de galaxias espirales se encuentran en cúmulos de galaxias muy densos.
Galería de imágenes
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Diagrama estilo tenedor de sintonía de la secuencia de Hubble
Véase también
En inglés: Spiral galaxy Facts for Kids
