Te explicamos qué son las galaxias, cómo se componen y los tipos que existen. Además, cuáles son sus características generales y cómo se forman.
¿Qué son las galaxias?
Las galaxias son conjuntos de estrellas, planetas, gases, polvo cósmico y materia oscura unidos entre sí por fuerzas gravitacionales. Estos conjuntos son tan grandes que la cantidad de estrellas que los forman pueden superar los miles de millones.
Nuestra galaxia, la Vía Láctea, tiene cerca de 100.000 millones de estrellas y un diámetro aproximado de 100.000 años luz. Sin embargo, existen galaxias de mayor y de menor tamaño. Se cree que hay al menos dos billones de galaxias en el universo observable similares a la Vía Láctea.
A finales del siglo XVIII, el astrónomo alemán William Herschel realizó observaciones sistemáticas de nebulosas en el espacio y propuso que algunas de ellas eran “islas universales”, es decir, galaxias independientes fuera de la Vía Láctea. Fue en el siglo XX, con el trabajo de astrónomos como Edwin Hubble, que se acumularon evidencias más sólidas de que las nebulosas que mencionaba Herschel eran en realidad otras galaxias.
Ver además: Teoría del Big Bang
Características de las galaxias
Las galaxias presentan las siguientes características:
- Son conjuntos de estrellas, planetas, gases, polvo cósmico y materia oscura.
- Tienen diversos tamaños y formas.
- Existen billones de galaxias en el universo.
- Pueden ser de color rojo o azul.
- Se pueden agrupar y formar cúmulos de galaxias.
Composición de las galaxias
Las galaxias están compuestas por:
- Estrellas. Son esferas de gas que generan luz y calor. Constituyen la fuente principal de energía y luminosidad en una galaxia. Varían en tamaño, masa y temperatura.
- Planetas. Son cuerpos rocosos o gaseosos que orbitan alrededor de estrellas. Pueden tener atmósferas y, en algunos casos, albergar condiciones adecuadas para la vida. Los planetas representan una fracción pequeña de la masa total de una galaxia.
- Gases. El hidrógeno es el gas más abundante en el universo y tiene un papel relevante en la formación de las estrellas. El segundo gas más abundante es el helio. Otros gases que se encuentran en las galaxias, en mucha menor proporción, son el carbono, el oxígeno y el nitrógeno.
- Polvo cósmico. Son partículas diminutas compuestas por silicatos, carbono y otros elementos que se encuentran dispersos en el espacio interestelar. Al igual que los gases, actúan como material precursor en la formación de planetas y estrellas.
- Materia oscura. Es una forma invisible de materia que no emite, absorbe ni refleja luz. Su presencia se infiere por efectos gravitacionales en las estrellas y la materia visible. Aunque su naturaleza exacta aún es desconocida, se cree que constituye una parte significativa de la masa total de las galaxias.
Tipos de galaxias
Las galaxias pueden clasificarse según su forma en distintos tipos:
- Galaxias elípticas. Tienen una estructura interna definida con escasa materia interestelar. Dado que las estrellas que las componen se encuentran en una fase muy avanzada de evolución, se las considera el tipo de galaxia más antigua. Las galaxias conocidas de mayor tamaño son elípticas. Un ejemplo es la M87.
- Galaxias espirales. Tienen un núcleo central del cual surgen brazos que forman una espiral. En el núcleo hay gran cantidad de estrellas. Por el contrario, en los brazos las estrellas disminuyen y la materia interestelar es abundante. Dentro del universo observable, el 75 % de las galaxias son espirales. Un subtipo de galaxia espiral es la galaxia espiral barrada, que tiene solo dos brazos, como es el caso de la Vía Láctea.
- Galaxias lenticulares. Se estima que fueron galaxias espirales que perdieron su materia interestelar y sus brazos, por lo que solo conservan el núcleo con forma de elipse. Son galaxias que se encuentran en un estado de transición entre una galaxia elíptica y una galaxia espiral. Un ejemplo es la galaxia del Sombrero.
- Galaxias irregulares. Son aquellas que no tienen una configuración definida. Muchas de estas galaxias tuvieron originariamente forma de espiral, pero fueron distorsionadas por la gravedad de otra galaxia cercana de mayor tamaño. Un ejemplo es la Gran Nube de Magallanes.
Cuando las galaxias tienen un tamaño considerablemente menor al del resto, se las llama “galaxias enanas”. Estas galaxias suelen orbitar cerca de otras más grandes, y tienen mucha menor cantidad de estrellas
La formación de las galaxias
Las escalas de tiempo y tamaño referidas a las galaxias son tan grandes que el estudio de sus orígenes solo puede realizarse con el uso de simulaciones numéricas. En lugar de basarse exclusivamente en observaciones, los astrónomos y cosmólogos utilizan simulaciones para modelar los procesos físicos complejos que explican la formación y evolución galáctica.
Según estos modelos, la teoría más aceptada es la denominada “por formación jerárquica”. La teoría de la formación jerárquica sostiene que pequeñas fluctuaciones en la densidad de la materia luego del Big Bang generaron regiones más densas que el resto. Estas regiones atrajeron más materia a través de la gravedad y se fusionaron con otras estructuras más pequeñas para formar protogalaxias y cúmulos estelares. Con el tiempo, la fusión continuó desde estructuras más chicas hasta galaxias más grandes y masivas.
Las simulaciones sugieren que las galaxias más grandes y complejas, como las espirales y elípticas que observamos en la actualidad, se formaron de este modo.
El color de las galaxias
Las galaxias pueden tener distintos colores. El color de una galaxia proporciona información sobre sus propiedades y su historia de formación estelar. Las galaxias que se observan desde la Tierra pueden ser:
- Galaxias azules. Las galaxias azules indican una mayor actividad de formación de estrellas. Estas galaxias contienen estrellas jóvenes y masivas que emiten luz principalmente azul.
- Galaxias rojas. Las galaxias rojas tienen una baja tasa de formación estelar y están compuestas por estrellas más viejas. Cuanto más lejos se encuentra una galaxia, más rojo se observa su color.
Los cúmulos de galaxias
Los cúmulos de galaxias son grandes agrupaciones de galaxias y filamentos de materia que se extienden a lo largo de vastas distancias en el universo. Son las estructuras más grandes y masivas en el universo observable.
Estos cúmulos contienen muchas galaxias interconectadas por la gravedad y están envueltas en grandes cantidades de materia oscura. De este modo, pueden contener miles de galaxias y se distribuyen en una amplia área del espacio.
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Referencias
- European Space Agency. (2014). El universo. ESA Kids. https://www.esa.int/
- Instituto Astrofísico de Canarias. (s.f.). Formación y evolución de galaxias. https://www.iac.es/
- NASA Ciencia. (2021). ¿Qué es una galaxia?. https://spaceplace.nasa.gov/
- Ropero Portillo, S. (2023). Tipos de galaxias. EcologíaVerde. https://www.ecologiaverde.com/
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