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.

Disco

Halo

Bulbo

Partes principales de la Vía Láctea

¿Cómo es la Vía Láctea?

• Tiene forma de disco plano, con un diámetro estelarde 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 mapearpor 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.

• Contiene tanta masa como el disco de la galaxia.

NGC 7006, se encuentra a unos 135.000 años luz en el Delfín

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.

NGC 7006, se encuentra a unos 135.000 años luz en el Delfín

• Otras observaciones apoyan este resultado: dinámica de cúmulos de galaxias, lentes gravitacionales, anisotropías en el fondo de microondas...

• Es la conocida como materia oscura, y supera entre cinco y diez veces en masa a la materia ordinaria, la que podemos detectar.

• 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 asísupondría un porcentaje muy bajo de la materia oscura.

NGC 7006, se encuentra a unos 135.000 años luz en el Delfín

• No bariónica: estaría formada por hipotéticaspartículas 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 tenderían a estar concentrados (materia oscura fría).

Nebulosas• El gas y el polvo suelen

estar juntos, formando nebulosas.

• 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.

• Extensiones de decenas de años luz y mayor densidad que la media.

• 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).

• 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.

• Situados en el plano de la galaxia, donde también se encuentran las nubes moleculares.

• Tamaño del orden de 10 parsecs.

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.

• 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.

• En el núcleo puede haber entre 100 y 1000 estrellas / pc3 (distancia típica del orden de UAs).

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.

• Abundan estrellas exóticas, como las blue stragglers, estrellas más masivas y azules. Podrían originarse por colisiones de estrellas dentro del cúmulo.

Blue Stragglers en NGC 6397

NGC 5907

• 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.

• 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