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Enciclopedia Universo

Galaxias espirales

Hablar en forma sobre todo lo que se refiere a una Galaxia, debe estar situada en sus características fundamentales. En este sentido, es necesario entender que son los mayores y más directos ejemplos de la existencia de múltiples conjuntos de estrellas en el universo observable y en aquel que aún es desconocido para nosotros.

Basándose en esto, científicos especializados ha decido indagar sobre sus componentes y orígenes que determinaron su formación. Su estudio se inició, basándose en aquellas más próximas a la nuestra, encontrando rasgos únicos en su tamaño, por lo que han sido divididas en Galaxias enanas, promedios y masivas, siendo la Vía Láctea catalogada como una Galaxia Espiral promedio.

Definición de Galaxias Espirales

Una Galaxia es un conjunto de estrellas, nubes de gas, planetas, polvo cósmico, materia oscura y energía que han sido unidos por la fuerza de gravedad determinando su estructura. Para poder determinar su tipo, es necesario observar minuciosamente su núcleo o disco, que por lo general, son los que hacen posible determinar qué tipo de galaxias son.

En este sentido las galaxias espirales son discos rotantes de estrellas y materia interestelar, donde su centro mayormente, está compuesto por estrellas mucho más viejas o con una cantidad de años superior a aquellas que se encuentran en los extremos de los brazos de este tipo de galaxias.

La cantidad de estrellas que estas posean harán posible determinar su tamaño. Pensando en todo aquello que puede ser relevante para su funcionamiento, de este modo es posible encontrar Galaxias formadas por nebulosas, cúmulos estelares y sistemas estelares múltiples con una cantidad inimaginable, en variedad planetaria.

El mejor ejemplo para determinar su forma, se da mayormente desde una perspectiva visual, haciendo necesario pensar que la proximidad que se tengan entre una o más Galaxias, hace posible el nacimiento y formación de las nuevas estrellas que habitan en el universo.

Galaxia Espiral para niños

Dentro del mundo infantil y las capacidades que tengan los niños para entender la magnitud del universo, se hace necesario impartir una enseñanza desde los conceptos  básicos y de la forma más simple posible, para lograr captar mayor su atención y así dirigir con facilidad el aprendizaje.

Cuando hablamos de Galaxias, será más fácil manejar es contenido con el soporte de imágenes que sean de gran utilidad a la hora de mencionar, que son de cierto modo, enormes colecciones de estrellas, polvo y gas. Donde podremos encontrar millones de estrellas dentro de un diámetro que abarca cientos de miles de años luz. Para que sea mucho más simple, será necesario tomar como Ejemplo la Vía Láctea que es la Galaxia que alberga nuestro Sistema Solar desde su formación.

En este sentido, se hace necesario mencionar que la Vía Láctea es una Galaxia espiral que ha sido denominada gracias a la forma de su disco y sus componentes que están distribuidos a través de sus brazos.

Dependiendo de cuan apretados sean, estas espirales se dividen en Sa, Sb y Sc. Siendo las Sa Galaxias con brazos muy apretados alrededor de un núcleo mucho más grande que el de otras, mientras que las Sb poseen unos brazos relativamente apretados con un núcleo promedio y finalmente, las Sc donde sus brazos son sueltos y sus núcleos sumamente pequeños en comparación a las anteriores.

Galaxia Espiral Barrada

Es un tipo de Galaxia que posee una banda central de estrellas brillantes que van de  un extremo a otro. Se han denominado así, porque sus brazos parecen  surgir de una especie de barra, mientras que los otros tipos de Galaxias espirales sus brazos nacen de su núcleo.

Este tipo de formas, crea un efecto singular sobre el movimiento de las estrellas y de materia interestelar dentro de la Galaxia espiral afectando tambien la continuidad de sus brazos espirales. Se caracterizan por poseer un núcleo casi inexistente, por lo que en un principio eran catalogadas como Galaxias irregulares, pero que con el tiempo y estudios más detallados, se descubrieron su estructura barrada que dan origen a sus espirales.

Actualmente fueron determinadas ciertas hipótesis sobre su funcionamiento. En este sentido, se refiere a la forma en que actúa la barra simulando una guardería estelar, para impulsar la formación de materia desde su centro y no en los espirales como sucede en otras Galaxias.

Explicando el funcionamiento desde un punto de vista más metódico, se piensa que el gas interestelar es canalizado desde los brazos espirales  hasta el centro por medio de la resonancia orbital, de este modo se hace posible la formación de nuevas estrellas que conforman y hacen vida dentro de este tipo de Galaxias.

Hasta ahora se cree que estas barras son un fenómeno temporal dentro de periodo vital de estas Galaxias. Es decir, que es la primera etapa en su formación para luego convertirse en una Galaxia espiral regular. Aun así, muchas Galaxias espirales no barradas vistas en infrarrojo, han mostrado una forma de barra invisible haciendo suponer que esta necesita aproximadamente de 2000 años para transformar su espiral normal en una de barra.

¿Cuál es la Galaxia Espiral más cercana a la nuestra?

Por medio de la observación espacial, se ha conocido la existencia de múltiples Galaxias muy cercanas a la nuestra. Pero dentro del renglón de aquellas que son espirales, solo encontramos la Galaxia de Andrómeda tambien conocida como Galaxia Espiral M31, Messier 31º NGC 224.

Se encuentra a una distancia aproximada de  2.5 millones de años luz en dirección a la Constelación de Andrómeda. Aunque parezca increíble, esta Galaxia está acercándose a la nuestra a unos 300 kilómetros por segundo, lo que ha dado pie a la teoría de una posible colisión entre Andrómeda y la Vía Láctea.

Anteriormente se dio a conocer que la Vía Láctea está compuesta por mucho más estrellas que Andrómeda. Pero recientemente esta teoría dejo de ser del todo cierto, ya que por medio de las observaciones de Spitzer se revelo que esta contiene un billón de estrellas, superando la cantidad que posee la nuestra.

Como dato relevante, es necesario mencionar que, Andrómeda es mucho más rica en cúmulos globulares que nuestra Galaxia, hasta hace algunos años se asumió que el más brillante era el G1 tambien conocido como NGC-224-G1, SKHB 1GSC 2788:2139 o HBK 0-1, pero basándonos en investigaciones más recientes encontramos a 037-B327-. Este ha sido muy difícil de estudiar por el fuerte oscurecimiento de polvo interestelar de Antromeda.

Asi como Andrómeda posee cúmulos globulares con una edad igual o superior a la Vía Láctea, esto sugiere que esta Galaxia es el resultado de la fusión que se produjo entre dos Galaxias espirales, donde una de ellas representa ser la tercera parte de la otra. Logrando el nivel de masa que ahora está posee y afirmando la teoría de fusión gravitacional entre dos o más galaxias en el universo.

Características de la Galaxia Espiral

Una Galaxia espiral se encuentra sujeta a características específicas, donde se han realizado una estructuración sobre sus partes. Se encuentran determinadas en tres partes que son el disco, el bulbo y el halo. A su vez, se mencionan sus componentes basados en polvo, gas y nuevas estrellas para sus brazos espirales.

En el caso del bulbo en el centro, se conoce que está compuesta por estrellas muchos más antiguas y no se ve reflejado un contenido de gas y polvo como en la anterior. Dentro del halo, se presentan otras características específicas, donde podemos notar y localizar estrellas esparcidas y racimos globulares rodeados de materia oscura.

Según investigaciones realizadas por astrónomos especializados, las estrellas no están organizadas en forma de espiral permanentemente. Es decir, que la velocidad de rotación del disco hace posible la presencia de variaciones en el centro, mientras que en los brazos se crea un efecto curvado, determinado por el proceso de rotación que realiza una Galaxia espiral de forma natural.

¿Qué es una Galaxia Espiral?

Su nombre proviene de los brazos luminosos con formación estelar  dentro de su disco prolongándose hasta su centro, donde por el proceso de rotación, se forman curvaturas creando el efecto de espirales como su nombre así lo denomina. Aunque son difíciles de percibir, estas Galaxias fácilmente pueden distinguirse de otras lenticulares que presentan una estructura de disco pero que carecen de brazos espirales.

El disco de estas Galaxias espirales, normalmente están rodeadas de aureolas esferoides que son conocidas como Halo, muchas de las cuales se encuentran concentradas en cúmulos globulares alrededor del centro galáctico. Normalmente se mencionan teorías sobre la curva de rotación y la presencia de materia oscura. Donde al no existir una masa invisible comprobable u observable, se le ha denominado materia oscura que se encuentra sujeta al 50% o 90% de la masa total de la Galaxia.

Imágenes de Galaxias Espirales

 

Ejemplos de Galaxias Espirales

 

Forma de las Galaxias Espirales

Las formas de las Galaxias han sido creadas basándose en función a las observaciones realizadas desde el telescopio espacial Hubble y Spitzer.  Donde se estipula que estas formas varían de acuerdo al ángulo en el que han sido vistas desde la Tierra y que a su vez solo son observables desde tres dimensiones diferentes.

Para las Galaxias espirales su apariencia es similar a la de un molinete, solo que según sean sus características físicas  visuales estas serán las Sa donde su núcleo es sumamente amplio con espirales unidas o apretadas entre sí, las Sb caracterizadas por sus espirales un poco más sueltas y núcleo promedio y las Sc donde puede notarse el total desprendimiento o separación entre sus brazos que están unidos a un núcleo muy pequeño en comparación a otras Galaxias espirales.

Información sobre Galaxias Espirales

Recientemente se ha dado a conocer el descubrimiento de un nuevo tipo de Galaxias Espirales muy similares a la Vía Láctea, solo que estas son de mayor tamaño. Este tipo de Galaxias habían pasado desapercibidas porque se creía que poseían características similares a las ya existentes, es por ello que han sido denominadas Galaxias superespirales.

El coordinados de esta investigación fue el astrofísico Patrick Ogre mencionó que estas Galaxias son mucho más luminosas y masivas en comparación a aquellas ya detectadas y que se tenían entendido, eran las más grandes en todo el universo. Esta investigación parte de una muestra de 800.000 Galaxias en donde, tan solo 53, presentaron las características necesarias para denominarlas superespirales.

Aunque ya es un número amplio, se pudo conocer que la más próxima se encuentra a 1.200 años luz de distancia de la Vía Láctea, se estipula que emite un brillo superior entre ocho y catorces por encima, aunado a que ésta es diez veces más masiva y grande que la nuestra.

Su extensión aproximada es de al menos 440.000 años luz a diferencia de los 100.000 que abarca nuestra Galaxia dentro del espacio cósmico. Por lógica es necesario mencionar, que existe mayor variedad en la formación de estrellas, haciendo de este un evento más complejo.

Aún existen ciertas dudas sobre la formación de este tipo de Galaxias espirales. Por lo que estos científicos enfatizan en la necesidad de realizar muchos más estudios, ya que se ha podido observar que algunas de estas superespirales, poseen dos núcleos galácticos sugiriendo la posibilidad de que son el resultado de la fusión de dos de ellas que han estado muy próximas y que son el resultado de la expansión del universo.

Partes de una Galaxia Espiral

A continuación vamos a mostrar las partes que componen una galaxia espiral:

Halo

Es la estructura en forma de esfera que envuelve una Galaxia, como por ejemplo la forma que vemos en la Vía Láctea. El nivel de estrellas es muy mínima, lo que hace suponer que la cantidad de nubes de gas tambien es precaria. Lo que sí es posible encontrar, son cúmulos globulares importantes que yacen allí desde su formación.

Disco

Está compuesto básicamente por estrellas jóvenes con una luminosidad 20 millones de veces superior a la de nuestro Sol. Es esta región se puede dar la formación de nuevas estrellas y es la zona que más gas posee. Adicionalmente posee un disco delgado y uno grueso que son las partes que componen el disco galáctico como se ve en la actualidad. Este disco se encuentra fusionado al bulbo a través de una barra de radio de 3.9 kpc, fenómeno que ocurre tambien en algunas Galaxias espirales barradas.

Bulbo

Tambien conocido como núcleo o centro de una Galaxia. Dentro de esta región se muestra la mayor concentración de estrellas entre algunos cúmulos globulares con mayor densidad. La población de estrellas se dividen en pequeñas, viejas y rojas. La presencia de gas y polvo es mínima en comparación al disco. Se presume que la formación del bulbo se origina desde las fusiones y colisiones entre Galaxias nacientes después del Big Bang.

Resumen de Galaxias espirales

Un Galaxia espiral es un conjunto de planetas, nebulosas y estrellas que normalmente se agrupan, por medio de la fuerza gravitacional alrededor del centro dando origen a la formación de su disco, que con el movimiento de rotación, este forma las espirales por las cuales lleva nombre las Galaxias espirales. Actualmente se conoce que en el universo, existen aproximadamente 100 mil millones de galaxias más, cada una contiene millones de estrellas por igual.

El nacimiento de estas Galaxias es atribuido a la gran explosión que se describe en la teoría del Big Bang, así como actualmente vemos como el universo se encuentra en un periodo de expansión, en aquel momento las masas comenzaron a agruparse formando las primeras Galaxias que aparecieron en el universo. Nuestro Sistema Solar pertenece a la Vía Láctea, nuestra galaxia entra en la categoría de Galaxias espirales con un diámetro aproximado de 100.000 años luz, albergando 200 mil millones de estrellas.

Ciertamente existen otras Galaxias que están muy próximos a la nuestra, entre ellas es posible ver la Pequeña nube de Magallanes y la Gran nube de Magallanes, solo que estas no son Galaxias espirales, la única conocida hasta ahora en la Galaxia de Andrómeda que se encuentra a 2.5 millones de años luz.

Existen muchas Galaxias en el universo, pero difícilmente podrían ser vistas con telescopios desde la tierra, ya que estas están formadas por materia oscura y no poseen ningún tipo de brillo ni luminosidad. Es por ello que de 800.000 Galaxias diferentes, que hasta hace poco solo hemos podido conocer algunas de ellas.

Diferencias entre Galaxia Espiral y Espiral Barrada

Dentro de esta categoría es necesario mencionar que, los conceptos característicos dados a los tipos de Galaxias no representan diferencias en concreto sobre sus componentes en materias interestelares, que no sea otra que la cantidad de masa invisible que esté presente o amplitud en la población y formación de estrellas dentro de las mismas.

Es entonces que, para una galaxia espiral normal, la presencia de estrellas, gas y polvo es superior a la de una barrada. Lo que significa que esta tendrá mayor riqueza en materia para la formación de muchas más estrellas.

Si hacemos énfasis en su estructura física, en importante detallar que una Galaxia espiral barrada posee una barra central de estrellas brillante donde sus brazos espirales parecen surgir de sus extremos que pasan por el centro de su núcleo a diferencias de una Galaxia espiral normal donde parten del núcleo directamente gracias a la rotación gravitacional total de la Galaxia.

Tipos de Galaxias Espirales

Como ya ha sido determinada, una Galaxia espiral está compuesta por una formación central o bulbo, el halo y el disco, donde se albergan estrellas, materia interestelar, gas y polvo aunados a la presencia de cúmulos globulares abiertos y una materia oscura. Para distinguir cada una de ellas, fue necesario idear dos tipos según su estructura. Estos son:

Galaxias Lenticulares

Denominación dada a las Galaxias de tipo intermedias, que representan características entre Galaxia elíptica y una Galaxia espiral. Tienes forma de disco y son notables por cómo han consumido la mayor parte de materia interestelar que poseen. Este tipo de Galaxias carecen de brazos espirales, pero son abundantes en cúmulos. De los ejemplos más notables para este tipo de formación de Galaxias espirales están la NCG 5866 y NGC 3115.

Galaxias Espirales Barradas

Denominadas Asi por poseer en su núcleo una barra central de estrellas que abarca de un lado a otro la totalidad de la Galaxia. En estimaciones actuales, se presume que un tercio de las Galaxias espirales poseen una barra similar a esta, que normalmente es imperceptible a simple vista. Según las teorías más modernas, estas barras son un fenómeno temporal y que dará origen a una Galaxia espiral normal, este proceso puede durar cientos de millones de años. Como ejemplos  de Galaxias espirales barradas tomamos a NGC 1300 y NGC 5643.

Galaxia Espiral normal

Las Galaxias espirales son complejas, más cuando aquellas que podríamos llamar normales poseen brazos que se desarrollan directamente a partir de su núcleo. Para este tipo de galaxias se debe pensar en la rotación global de la misma y no como una agitación interna que impida el colapso gravitacional. Sin la rotación global de la Galaxia no sería posible la realización del aplanamiento en conjunto y por ende la formación de su disco.

Las espirales de este tipo de Galaxias poseen gran cantidad de estrellas de todas las edad y mucha cantidad de polvo y gas, que determina el medio interestelar que hace posible el nacimiento o formación de estrellas de tamaños estándar o masivos. Gracias a ellas se puede notar un brillo importante en los brazos espirales que superan la luminosidad de nuestro Sol.