Nuestra galaxia: la Vía Láctea

Nuestra galaxia: la Vía Láctea
• Las estrellas y los cúmulos
de estrellas, el gas y el
polvo, rayos cósmicos,
radiación, campos
magnéticos… se agrupan
en estructuras
denominadas Galaxias.
• Nosotros formamos parte de la galaxia Vía
Láctea.
• Todo lo que vemos a simple vista pertenece a nuestra
galaxia, la Vía Láctea, a excepción de la galaxia de
Andrómeda (M31) y las Nubes de Magallanes.
M 31
Nubes de Magallanes
Vía Láctea
• Visible como una banda lechosa en noches oscuras
(mag límite > 5), atraviesa una treintena de
constelaciones de las 88 que componen la bóveda
celeste.
• Desde nuestro punto de vista, divide casi en dos
mitades exactas la bóveda celeste, lo que implica
que el Sol se encuentra en el plano de la galaxia.
• Forma un ángulo de 50 º con la eclíptica. El Polo
Norte galáctico se encuentra en la constelación de
Coma Berenice, mientras que el polo Sur galáctico se
sitúa en la constelación de Sculptor.
• Se observan
estructuras como la
Gran Brecha que se
extiende desde el
Cisne hasta Sagitario.
Nubes de polvo
situadas a unos 300
años luz, con una
masa estimada de un
millón de masas
solares.
Partes principales de la Vía Láctea
Bulbo
Disco
Halo
¿Cómo es la Vía Láctea?
• Tiene forma de disco plano, con un diámetro estelar
de unos 31.000 parsecs (100.000 años luz), Voyager
(20 km/s) tardaría unos 1.500 millones de años en
cruzarla.
• El espesor medio del disco es de unos 1000 años
luz, un poco más para el gas caliente del medio
interestelar.
• Contiene unos 400.000 millones de estrellas (difícil
de determinar el número de enanas, poco luminosas)
• Magnitud absoluta integrada de -20’9.
Vía Láctea y posición del Sol
El bulbo
• La zona central de la galaxia, el bulbo, contiene la
mayor abundación de estrellas, gas y polvo. Se trata
tanto de estrellas enanas rojas de la Secuencia
Principal como de estrellas masivas.
• La Vía Láctea es una espiral barrada. La barra, tiene
unas dimensiones de entre 5 y 10 Kpc.
• Justo en el centro galáctico se encuentra una
potente radiofuente, Sagitario A. La masa estimada
de este objeto es de unos 4’5 millones de masas
solares. Un agujero negro galáctico supermasivo.
El disco y los brazos espirales
Diferentes interpretaciones según la fuente. Difícil de mapear
por estar dentro de la propia galaxia, lo que nos impide
observar su estructura. Se mapea por la emisión de radio de 21
cm del H2, así como por otras emisiones de nubes moleculares.
El Halo
• Hasta una distancia
de 100.000 años luz
del núcleo se
encuentra el Halo de la
galaxia, formado por
estrella viejas de la
Secuencia Principal,
unos 150 cúmulos
globulares y gas
caliente.
NGC 7006, se encuentra a unos 135.000
años luz en el Delfín
• Contiene tanta masa como el disco de la galaxia.
Curva de rotación de la galaxia
Observada
Teórica
• La curva de rotación de la galaxia indica que esta ha
de contener en el halo mucha más masa que la
observada.
• Es la conocida como materia oscura, y supera entre
cinco y diez veces en masa a la materia ordinaria, la
que podemos detectar.
• Otras observaciones apoyan este resultado: dinámica
de cúmulos de galaxias, lentesNGC
gravitacionales,
7006, se encuentra a unos 135.000
anisotropías en el fondo de microondas... años luz en el Delfín
• Bariónica: compuesta por bariones (protones,
neutrones…). Son los MACHOS: estrellas enanas muy
poco luminosas, enanas marrones, objetos
degenerados, nubes oscuras de polvo y gas… aun así
supondría un porcentaje muy bajo de la materia oscura.
• No bariónica: estaría formada por hipotéticas
partículas muy masivas y de interacción muy débil y por
lo tanto difíciles de detectar. Son los WIMPS. Al ser
muy masivos se moverían despacio
y se
tenderían
a estar
NGC 7006,
encuentra a unos
135.000
años luz en el Delfín
concentrados (materia oscura fría).
Nebulosas
• El gas y el polvo suelen
estar juntos, formando
nebulosas.
• Extensiones de decenas
de años luz y mayor
densidad que la media.
• Se clasifican en muchos tipos según su
composición, condiciones de temperatura, presión…
que suelen estar mezclados.
• Las más importantes son las Nubes moleculares y
las regiones HII.
• Remanentes de SN, planetarias, Herbig Haro…
Nube Molecular (M16)
• Grandes extensiones (50 -100 años luz) de gas
(principalmente H2) y polvo.
• La densidad de moléculas es alta, unas 103 – 104
moléculas / cm3.
• En ellas tiene lugar el nacimiento de las estrellas.
Región HII (M42)
• Las regiones HII son zonas de Hidrógeno
ionizado rodeando estrellas jóvenes y muy
calientes que ionizan el entorno.
Regiones HII en M51
Objeto Herbig Haro
Nebulosa planetaria
Remanente de SN
Cúmulos estelares
Los procesos de formación estelar tienen lugar en las
nubes moleculares. Como consecuencia se originan
los cúmulos abiertos o galácticos.
Asociados generalmente a regiones HII
• Los cúmulos abiertos o
galácticos son grupos con
varios cientos de estrellas
jóvenes (población I, ricas
en metales).
• Tamaño del orden de 10
parsecs.
• Situados en el plano de la galaxia, donde también se
encuentran las nubes moleculares.
• Debido a la baja cohesión gravitatoria, a los
movimientos propios peculiares de las componentes
del cúmulo y a la rotación galáctica, los cúmulos
galácticos se disuelven al cabo de millones de años.
Cúmulo abierto M36 (Auriga, el Cochero)
• Los cúmulos abiertos se observan en galaxias
espirales e irregulares, en las que hay nubes
moleculares y formación estelar.
• En nuestra Vía Láctea se estima que hay del orden
de decenas de miles de cúmulos abiertos, la mayor
parte de los cuales no podemos observar, ocultos
por nuestra propia galaxia.
Asociación OB LH72, en la Gran Nube de Magallanes
Cúmulos globulares
NGC 2808
• Se trata de grupos de cientos de miles de estrellas,
incluso millones, ocupando un volumen pequeño. Su
diámetro típico es de 10 pc.
• Las fuerzas gravitatorias en su interior son tan
intensas que no se disuelven con el tiempo.
• Situados típicamente en halo galáctico.
• En el núcleo puede haber entre 100 y 1000 estrellas /
pc3 (distancia típica del orden de UAs).
• Algunos son candidatos de
albergar AN masivos en su
centro (M15, Mayal II en
M31), con miles de masas
solares. Esto apoya la
formación de agujeros
negros masivos por
acreción de agujeros negros
estelares.
M 15
• Sus componentes son muy viejas, típicamente
estrellas enanas de población II (metalicidad baja).
Aun así pueden encontrarse dos o más generaciones
estelares, lo que indicaría encuentros con nubes
moleculares. En la época actual no presentan
formación estelar.
Blue Stragglers en NGC 6397
• Abundan estrellas
exóticas, como las
blue stragglers,
estrellas más
masivas y azules.
Podrían originarse
por colisiones de
estrellas dentro del
cúmulo.
• Puede tratarse de núcleos de galaxias enanas satélites
cuyas estrellas exteriores fueron arrancadas. El resto de
estrellas pasaría a formar corrientes estelares y a
alimentar el halo.
NGC 5907
• La Vía Láctea tiene un cortejo de unos 150 globulares.
Otras espirales más grandes, como Andrómeda, rondan
los 500. Las galaxias elípticas gigantes pueden tener
miles de ellos.
Cúmulos globulares en M87 (13.000 !)
Cúmulo globular M13