Galaxia

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Formación y evolución de las galaxias

Una espectacular colisión frontal entre dos galaxias vista desde el Telescopio espacial Hubble de la NASA de la Galaxia Lenticular.
La formación de galaxias es una de las áreas de investigación más activas de la astrofísica, y en cierto sentido, esto también se aplica a la evolución de las galaxias. Sin embargo, hay algunas ideas que ya están ampliamenteaceptadas.
Lo que se piensa actualmente que la formación de galaxias procede directamente de las teorías de formación de estructuras, formadas como resultado de las débiles fluctuaciones cuánticas en el despertar del Big Bang. Las simulaciones de N-cuerpos también han podido predecir los tipos de estructuras, las morfologías y la distribución de galaxias que observamos hoy en nuestro Universoactual y, examinando las galaxias distantes, en el Universo primigenio.
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Preguntas fundamentales
En astrofísica, las preguntas sobre la formación y evolución de las galaxias son:
* ¿Cómo se ha generado un universo tan heterogéneo a partir de un universo homogéneo?
* ¿Cómo se formaron las galaxias?
* ¿Cómo cambian las galaxias con el tiempo?
Después del Big Bang, el universotuvo un periodo en el que fue muy homogéneo. Tal como se observa en la radiación de fondo de microondas, las fluctuaciones son menores que una parte en cien mil.
La teoría más aceptada es que las estructuras que observamos hoy en día se formaron como consecuencia del crecimiento de fluctuaciones primordiales debido a la inestabilidad gravitacional. Las fluctuaciones primigenias causaron que losgases fueran atraídos hacia áreas de material más denso, jerárquicamente se formaron los supercúmulos, las agrupaciones galácticas, las galaxias, los cúmulos estelares y las estrellas. Una consecuencia de este modelo es que la localización de las galaxias indican áreas de alta densidad del Universo primigenio. Así, la distribución de las galaxias está íntimamente relacionada con la física delUniverso primigenio.
Datos recientes aportan evidencias de que las primeras galaxias se formaron mucho más temprano de los que los astrónomos preveían, tan solo 600 millones de años después del Big Bang. Esto deja poco tiempo para que las pequeñas inestabilidades primordiales crezcan lo suficiente para que las protogalaxias formen galaxias.
Buena parte de los esfuerzos de investigación están centradosen los componentes de nuestra propia Vía Láctea, ya que es la galaxia más fácil de observar. Las observaciones que necesitan explicación, o al menos ser compatibles, en una teoría de la evolución galáctica son:
* El disco estelar es muy fino, denso y rota.
* El halo estelar es grande, disperso y no rota (o incluso tiene una pequeña retrogradación), sin subestructura aparente.
* Lasestrellas del halo son por lo general mucho más viejas y tienen una menor metalicidad que los discos estelares (aquí hay se observa una correlación, pero no hay una conexión directa entre estos datos).
* Algunos astrónomos han identificado una población intermedia de estrellas, llamadas "población II intermedia". Si ésta es una población distinta, entonces se describirían como de bajametalicidad (pero no tan pobres como las estrellas del halo), viejas (pero no tan viejas como las estrellas del halo) y orbitan muy cerca del disco.
* Los cúmulos globulares son en general viejos y de baja metalicidad, pero hay algunos que no tienen tan baja metalicidad como la mayoría, y/o que tienen estrellas más jóvenes. Algunas estrellas en los cúmulos globulares parecen ser tan viejas como elpropio universo (utilizando métodos y análisis totalmente diferentes).
* En cada cúmulo globular, todas las estrellas nacen aproximadamente al mismo tiempo (excepto en algunos pocos cúmulos globulares que muestran múltiples épocas de formación estelar).
* Los cúmulos globulares de órbitas más cortas (más cercanas al centro galáctico) tienen orbitas de baja inclinación
con respecto al disco y...
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