por Galaxia elíptica
Las galaxias que vemos en todas las direcciones se alejan de la Tierra, como demuestran sus desplazamientos al rojo. La ley de Hubble describe esta expansión. Sorprendentemente, el estudio de la tasa de expansión ha demostrado que el universo está muy cerca de la densidad crítica que haría que se expandiera para siempre. Se acostumbra a expresar la densidad como una fracción de la densidad requerida para la condición crítica con el parámetro Ω = ρ/ρcritical de modo que Ω = 1 representa la condición de densidad crítica.
La expansión del universo se ha estudiado de diferentes maneras, pero la misión WMAP, finalizada en 2003, representa un gran paso en la precisión y los resultados citados aquí serán principalmente los de WMAP.
Tipos de galaxias
Las galaxias son vastas islas cósmicas de estrellas, gas, polvo y materia oscura que se mantienen unidas por la gravedad. La aguda mirada del Hubble ha revelado intrincados detalles de las formas, estructuras e historias de las galaxias, ya sea solas, como parte de pequeños grupos o dentro de inmensos cúmulos. Desde los agujeros negros supermasivos en los centros galácticos hasta los gigantescos estallidos de formación estelar y las colisiones titánicas entre galaxias, estos descubrimientos permiten a los astrónomos sondear las propiedades actuales de las galaxias, así como examinar cómo se formaron y desarrollaron a lo largo del tiempo.
Las galaxias son concentraciones de estrellas, gas, polvo y materia oscura. Tienen una gran variedad de formas y tamaños. Algunas están destinadas a colisionar, como la Vía Láctea y Andrómeda. Crédito: NASA y J. Olmsted (STScI)
Los astrónomos clasifican las galaxias en tres grandes categorías: elípticas, espirales e irregulares. Estas galaxias abarcan una amplia gama de tamaños, desde galaxias enanas que contienen tan sólo 100 millones de estrellas hasta galaxias gigantes con más de un billón de estrellas.
Las elípticas, que representan aproximadamente un tercio de todas las galaxias, varían desde las casi circulares hasta las muy alargadas. Poseen comparativamente poco gas y polvo, contienen estrellas más antiguas y ya no están formando estrellas activamente. Las más grandes y raras, llamadas elípticas gigantes, tienen unos 300.000 años luz de diámetro. Los astrónomos creen que se han formado a partir de la fusión de galaxias más pequeñas. Mucho más comunes son las elípticas enanas, que sólo tienen unos pocos miles de años luz de ancho.
Galaxia en espiral
La materia oscura es una forma hipotética de materia que se cree que representa aproximadamente el 85% de la materia del universo[1]. La materia oscura se denomina «oscura» porque no parece interactuar con el campo electromagnético, lo que significa que no absorbe, refleja ni emite radiación electromagnética y, por tanto, es difícil de detectar. Diversas observaciones astrofísicas -incluidos los efectos gravitatorios que no pueden ser explicados por las teorías de la gravedad actualmente aceptadas, a menos que haya más materia de la que puede verse- implican la presencia de la materia oscura. Por esta razón, la mayoría de los expertos piensan que la materia oscura es abundante en el universo y ha tenido una fuerte influencia en su estructura y evolución[2].
La principal prueba de la existencia de la materia oscura procede de los cálculos que muestran que muchas galaxias se comportarían de forma muy diferente si no contuvieran una gran cantidad de materia invisible. Algunas galaxias no se habrían formado y otras no se moverían como lo hacen en la actualidad[3] Otras líneas de evidencia incluyen las observaciones en las lentes gravitacionales[4] y el fondo cósmico de microondas, junto con las observaciones astronómicas de la estructura actual del universo observable, la formación y evolución de las galaxias, la localización de la masa durante las colisiones galácticas,[5] y el movimiento de las galaxias dentro de los cúmulos de galaxias. En el modelo estándar de cosmología Lambda-CDM, el contenido total de masa-energía del universo contiene un 5% de materia y energía ordinaria, un 26,8% de materia oscura y un 68,2% de una forma de energía conocida como energía oscura[6][7][8][9] Así, la materia oscura constituye el 85%[a] de la masa total, mientras que la energía oscura y la materia oscura constituyen el 95% del contenido total de masa-energía[10][11][12][13].
Clasificados el universo de hoy online
Coincidiendo con su descubrimiento de las estrellas cefeidas de Andrómeda, Edwin Hubble trabajaba a mediados de los años veinte en el estudio de otras galaxias con más detalle (aunque, en ese momento, todavía era terminología común referirse a ellas como nebulosas). A menudo, con el descubrimiento de una nueva clase de objetos, los astrónomos inventan un esquema de clasificación como primer paso para intentar comprender estos objetos. A Hubble se le atribuye la creación de un esquema de clasificación para las galaxias, al que suele referirse como su diagrama del «diapasón».
Figura 9.2: Diagrama del esquema de clasificación del Tenedor de Sintonía de Hubble, tomado de Hubblesite. Se trata de un tipo de imagen clásica que todavía utilizan los astrónomos hoy en día para mostrar cómo se clasifican las galaxias. A la izquierda hay cuatro imágenes de galaxias elípticas que van desde las casi circulares / esferoidales (tipo E0) hasta las elípticas / elipsoidales muy alargadas (E7). A continuación se muestra una imagen de una galaxia S0, que se considera un objeto de transición con algunas propiedades similares a las galaxias espirales y otras más parecidas a las galaxias elípticas. En este punto del diagrama, la forma de «diapasón» se bifurca, con tres imágenes de galaxias espirales en la parte superior y tres imágenes de galaxias espirales barradas en la parte inferior. A medida que se avanza por la parte superior de Sa a Sb a Sc o por la parte inferior de SBa a SBb a SBc, los brazos se abren más y la protuberancia central se vuelve menos prominente.
