Las galaxias se componen de un conjunto de miles de millones de estrellas que interaccionan gravitacionalmente y que orbitan alrededor de un centro común, es en ese lugar donde puede existir un agujero negro supermasivo.
Todas las estrellas que vemos a simple vista pertenecen a nuestra galaxia. La Vía Láctea.
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Además de estrellas y planetas en las galaxias se pueden encontrar cúmulos de estrellas, hidrógeno molecular, hidrógeno atómico, moléculas complejas que se componen de hidrógeno, nitrógeno, carbono y silicio y rayos cósmicos.
Historia del estudio de las galaxias
El astrónomo persa, Al-Sufi es reconocido como el primero en describir una zona de luz en la constelación de Andrómeda (hacía referencia a la Galaxia de Andrómeda). En 1780, Charles Messier publicó su conocido catálogo de objetos no estelares donde identificó a muchas galaxias, cúmulos de estrellas y nebulosas.
La galaxia de Andrómeda se la conoce como M31 debido a que ocupa la posición 31 en la lista de objetos Messier.
Ya a comienzos del siglo XIX, la cantidad de galaxias catalogadas se incrementó en gran parte, gracias a los trabajos de Caroline Herchel y John Herchel.
A partir de los inicios del siglo XX la cantidad de galaxias descubiertas creció aún más gracias a las exploraciones del cielo a través de imágenes fotográficas.
La galaxia más grande que se conoce hasta el momento tiene el triple de estrellas que la Vía Láctea
En 1912, Vesto Slipher descubrío que las líneas espectrales de todas las galaxias se desplazaban hacia la región espectral roja. Por su parte, Edwin Hubble interpretó esos datos como la evidencia de que todas las galaxias se alejaban unas de otras. Así llegó a la conclusión que el Universo se expande.
Clasificación
Cuando se observa a través de grandes telescopios generalmente se ve una gran luz que es la mezcla de todas las estrellas. Sin embargo, en las galaxias más próximas es posible observar estrellas individuales.
Galaxias elípticas
Estas galaxias tienen una gran proporción de estrellas viejas, poco gas y polvo y algunas estrellas jóvenes. Estas se ven como un perfil globular completo con un núcleo brillante. El tamaño de estas galaxias es muy variado se puede encontrar desde verdaderos gigantes a enanas.
Galaxias espirales
Las galaxias espirales tienen una mayor cantidad de estrellas jóvenes, bastante polvo y gas y nubes moleculares que son el lugar donde nacen las estrellas. Las regiones con estrellas jóvenes y nubes de gas se ubican en grandes brazos espirales que rodean a la galaxia. En la mayoría de las ocasiones, estrellas viejas rodean el disco y hay una protuberancia nuclear de menor tamaño que emite chorros de materia energética en direcciones opuestas.
Galaxias lenticulares
Son galaxias que tienen forma de disco y son un tipo intermedio entre galaxias elípticas y galaxias espirales.
Galaxias irregulares
Las galaxias irregulares son aquellas que no encajan en ninguna de las clasificaciones anteriores (clasificación de la secuencia de Hubble). Estas galaxias se componen de una gran cantidad de gas, polvo y estrellas jóvenes. Generalmente se ubican próximas a galaxias más grandes y se cree que su forma es consecuencia de la perturbación gravitacional de otras galaxias con mayor masa.
Algunas galaxias se ubican en grupos cerrados de dos o tres galaxias, la interacción de estas hacen que su forma se vea alterada. Tienen discos combados y largas colas con forma de serpentina.
¿Son galaxias los quásares?
Los quásares con objetos que parecen cuasi estelares pero su gran desplazamiento al rojo indica que se ubican a distancias enormes. Muchos astrónomos sostienen que los cuásares o quásares son galaxias que albergan en su núcleo grandes agujeros negros. Se cree que están relacionados con objetos tipo BL Lacertae.
Cómo se determina las distancias de las galaxias
Estimar la distancia de una galaxia a través de una simple observación por telescopio es imposible porque puede tratarse de una galaxia muy grande ubicada a una gran distancia o una galaxia pequeña pero más próxima a la Tierra.
Las distancias se calculan comparando el brillo o el tamaño de los objetos de una galaxia desconocida con los de nuestra galaxia. Las supernovas, los cúmulos de estrellas y las nubes de gas son muy útiles para estudiar las distancias.
Las estrellas tipo cefeidas son muy útiles porque su luz varía de forma periódica. Observando la frecuencia es posible calcular el brillo verdadero y el brillo aparente para deducir las distancias.
La velocidad de las estrellas cuando se desplazan por su órbita depende del brillo y la masa de la galaxia.
Las galaxias luminosas tienen una rotación muy rápida mientras que las más pálidas son más lentas
Las velocidades orbitales de las estrellas y el brillo intrínseco sirven para deducir la distancia de una galaxia.
Distribución de las galaxias
Las galaxias no suelen estar solas sino que pueden ser miembros de grupos que a su vez, forman grandes cúmulos de galaxias.
Nuestra galaxia se encuentra dentro de una agrupación pequeña de unas 20 galaxias que se conoce como Grupo Local. La Vía Láctea y la galaxia de Andrómeda son los dos integrantes mayores con unos 200.000 millones de estrellas cada una
Se sabe que la galaxia de Andrómeda tiene el doble de tamaño que la Vía Láctea.
Las conocidas Nubes de Magallanes son tres galaxias satélites próximas pero pequeñas. Tienen unos 100 millones de estrellas aproximadamente.
El cúmulo de galaxias más próximo es Virgo que junto con el Grupo Local y otros cúmulos constituyen lo que se conoce como Supercúmulo Local. Todos estos se desplazan en la misma dirección. Esto podría deberse a la existencia de otro supercúmulo escondido a la vista por la Vía Láctea aunque hay quien sugiere que se trataría de un anillo cósmio una grieta unidimensional del espacio-tiempo.
En general, la distribución de los supercúmulos y cúmulos no es uniforme sino que se disponen a lo largo de filamentos con forma de lazo.
La Gran Muralla, un filamento galáctico que fue descubierto en 1989, se extiende a lo largo de más de 500 millones de años luz.
Los científicos creen que la hipotética materia oscura, un material que no irradia ni refleja radiación electromagnética, puede generar campos gravitatorios que son los responsables de la estructura del Universo
Las galaxias que se ubican muy próximas al límite del universo visible son objetos azules y débiles. Se obtienen imágenes de ellas apuntando el telescopio hacia las regiones que parecen vacías del cielo. Luego estas se procesan y con técnicas de astrofotografía se obtienen las imágenes de esos objetos débiles.
Las galaxias que se alejan de la Tierra a una velocidad que representa el 88% de la velocidad de la luz es probable que hayan nacido cuando el universo tenía 2.000 millones de años