Las galaxias

Las galaxias son vastas acumulaciones de estrellas, gas, polvo y materia oscura unidas por la gravedad, formando estructuras como espirales, elípticas e irregulares. Constituyen los bloques fundamentales del universo observable, conteniendo desde millones hasta billones de estrellas.

Tipos de galaxias

Las galaxias se clasifican principalmente en cuatro tipos según su forma y estructura.

• Las galaxias espirales tienen un núcleo central brillante y brazos espirales que se extienden hacia afuera, compuestos de estrellas jóvenes, gas y polvo. Estas pueden ser espirales normales o barradas, dependiendo de si tienen una barra central de estrellas cruzando el núcleo. Un ejemplo destacado de galaxia espiral es nuestra propia Vía Láctea.
• Las galaxias elípticas, por otro lado, tienen formas esféricas o elipsoidales sin una estructura espiral definida. Están compuestas principalmente de estrellas viejas y tienen poco gas y polvo. Pueden variar enormemente en tamaño, desde gigantes que contienen cientos de miles de millones de estrellas hasta enanas con menos de mil millones. La galaxia M87 es un ejemplo notable de una gigante elíptica.
• Las galaxias lenticulares se sitúan entre las espirales y las elípticas en términos de estructura. Poseen un núcleo central brillante y un disco, pero carecen de brazos espirales bien definidos. Estas galaxias contienen tanto estrellas viejas como jóvenes, aunque tienen menos gas y polvo que las espirales. Un ejemplo de galaxia lenticular es NGC 2787.
• Las galaxias irregulares, como su nombre indica, no tienen una forma regular o definida. Son ricas en gas y polvo, y presentan una intensa actividad de formación estelar. Se dividen en dos subtipos: Irr I, que son ricas en gas con muchas regiones de formación estelar, e Irr II, que tienen formas aún más caóticas. La Gran Nube de Magallanes es un ejemplo de galaxia irregular.

Además de estos tipos principales, existen galaxias enanas, que son mucho más pequeñas y contienen menos estrellas, gas y polvo. Pueden ser esferoidales, irregulares, o incluso elípticas. Las galaxias anulares, con una estructura de anillo alrededor de un núcleo central, y las galaxias peculiares, que tienen formas inusuales generalmente debido a colisiones o interacciones galácticas, también son importantes. Un ejemplo interesante de galaxia anular es la galaxia de Hoag.

También distinguimos otro tipo de galaxias, conocidas como galaxias activas. La principal característica de estas galaxias es su increíble brillo, que supera al de las galaxias normales.

Cada tipo de galaxia proporciona información valiosa sobre la formación y evolución del universo, revelando la complejidad y diversidad de las estructuras cósmicas.

Nuestra galaxia

Nuestra galaxia, la Vía Láctea, es una galaxia espiral barrada con un diámetro de aproximadamente 100,000 años luz. Contiene entre 200 y 400 mil millones de estrellas, así como grandes cantidades de gas y polvo interestelar. El nombre «Vía Láctea» proviene del aspecto lechoso de la banda de luz que se ve en el cielo nocturno, causada por las estrellas y otros materiales en el plano galáctico.

El centro de la Vía Láctea alberga un agujero negro supermasivo llamado Sagitario A*, que tiene una masa de unos cuatro millones de veces la del Sol. La galaxia tiene varios brazos espirales que se extienden desde el núcleo, los más prominentes son los brazos de Perseo, de Sagitario, de Carina-Sagitario y el brazo de Escudo-Centauro.

La Vía Láctea es parte del Grupo Local, una colección de más de 50 galaxias, incluyendo la galaxia de Andrómeda y la galaxia del Triángulo. Este grupo es una pequeña parte del supercúmulo de Virgo, que a su vez forma parte de la estructura a gran escala del universo.

El sistema solar está situado en uno de los brazos menores, llamado el brazo de Orión, a unos 27,000 años luz del centro galáctico. La Vía Láctea sigue en constante evolución, absorbiendo pequeñas galaxias satélite y formando nuevas estrellas a partir del gas y polvo interestelar. Su estudio proporciona una comprensión valiosa sobre la estructura y la dinámica de las galaxias espirales, así como sobre la evolución galáctica en general.

Las galaxias más conocidas

Algunas de las galaxias más importantes y conocidas, debido a su tamaño, proximidad, o características únicas, incluyen:

1. La Vía Láctea: Nuestra galaxia hogar, una espiral barrada con cientos de miles de millones de estrellas y un agujero negro supermasivo en su centro.
2. Galaxia de Andrómeda (M31): La galaxia espiral más cercana a la Vía Láctea, situada a unos 2.5 millones de años luz de distancia, y en camino de colisionar con la nuestra en unos 4.5 mil millones de años.
3. Galaxia del Triángulo (M33): Otra galaxia espiral en el Grupo Local, más pequeña que Andrómeda y la Vía Láctea, pero aún significativa por su proximidad y brillo.
4. Galaxia del Sombrero (M104): Una galaxia espiral con un núcleo muy brillante y un característico bulbo central grande, que le da la apariencia de un sombrero visto de lado.
5. Galaxia de Bode (M81): Una gran galaxia espiral en la constelación de la Osa Mayor, conocida por su brillo y estructura bien definida.
6. Galaxia del Remolino (M51): Famosa por sus brazos espirales prominentes y claramente visibles, que se observan como un patrón en espiral casi perfecto.
7. Galaxia del Escultor (NGC 253): Una galaxia espiral cercana que es uno de los miembros más brillantes del grupo de galaxias del Escultor.
8. Galaxia de la Rueda de Carro: Una galaxia anular resultante de una colisión galáctica, notable por su forma de rueda de carro con un anillo brillante de formación estelar.
9. Galaxia de la Cigüeña (M101): Una galaxia espiral grande con brazos bien definidos y una rica estructura en la constelación de la Osa Mayor.
10. Galaxia del Ojo Negro (M64): Conocida por su núcleo oscuro y polvoriento, que da la apariencia de un ojo, en la constelación de Coma Berenices.
11. Galaxia elíptica gigante (M87): Situada en el Cúmulo de Virgo, esta galaxia es famosa por su gran tamaño y por albergar uno de los agujeros negros supermasivos más masivos conocidos, del cual se ha capturado una imagen directa de su sombra.
12. Las Nubes de Magallanes (Gran y Pequeña): Dos galaxias irregulares enanas satélite de la Vía Láctea, visibles a simple vista desde el hemisferio sur.

Estas galaxias son importantes no solo por sus características y su relevancia en la astronomía observacional, sino también porque cada una de ellas proporciona valiosa información sobre la estructura, formación y evolución de las galaxias en el universo.

Agrupaciones de galaxias

Las galaxias no están distribuidas al azar en el universo, sino que se agrupan en estructuras jerárquicas conocidas como cúmulos y supercúmulos. Estas agrupaciones son fundamentales para comprender la estructura a gran escala del cosmos y los procesos evolutivos galácticos.

• Grupos de galaxias: son las agrupaciones más pequeñas y pueden contener hasta unas pocas docenas de galaxias. Nuestra propia Vía Láctea es parte del Grupo Local, que incluye más de 50 galaxias, como Andrómeda y la galaxia del Triángulo. Los grupos de galaxias están unidos por la gravedad y suelen abarcar unos pocos millones de años luz de diámetro.
• Cúmulos de galaxias: estas son estructuras mucho más grandes que los grupos y pueden contener miles de galaxias. Los cúmulos están dominados por galaxias elípticas y lenticulares, con galaxias espirales siendo menos comunes. Un ejemplo famoso es el Cúmulo de Virgo, que contiene alrededor de 1,300 a 2,000 galaxias y se encuentra a unos 53 millones de años luz de la Tierra. Los cúmulos de galaxias están llenos de gas caliente que emite rayos X y tienen una masa que puede alcanzar hasta un cuatrillón (10^15) de veces la masa del Sol.
• Supercúmulos de galaxias: son las estructuras más grandes conocidas en el universo y están formados por múltiples cúmulos y grupos de galaxias. Pueden extenderse por cientos de millones de años luz. El supercúmulo de Virgo, también conocido como supercúmulo local, incluye el Grupo Local y otros cúmulos de galaxias cercanos. Este supercúmulo es parte de una estructura aún más grande llamada Laniakea, que abarca varios otros supercúmulos y se extiende por unos 520 millones de años luz.
• Filamentos y vacíos: a una escala aún mayor, las galaxias y los cúmulos se organizan en filamentos y paredes, formando una estructura conocida como la «telaraña cósmica». Los filamentos son vastas cadenas de galaxias que pueden extenderse por cientos de millones de años luz y están intercaladas por vacíos, enormes regiones del espacio que contienen muy pocas galaxias. Esta estructura refleja la distribución de la materia en el universo a gran escala y es resultado de la evolución del universo desde el Big Bang.

El estudio de estas agrupaciones de galaxias nos proporciona una visión crucial de la formación y evolución del universo, así como de la distribución de la materia oscura y la energía oscura que dominan el cosmos.