Pregúntele a Ethan No. 62: la galaxia espiral más grande
En el Universo hay galaxias de un tamaño irreal, miles de veces más grandes que las nuestras. ¡Pero entre ellos no hay una sola espiral!
A veces me siento solo bajo las estrellas
y pienso en las galaxias dentro de mi corazón
y me pregunto si alguien quiere
hacer que todo valga la pena.
Yo quiero
- Testy MacTesterson
Observando el cielo nocturno desde el área oscura a simple vista, puedes ver estrellas, planetas e incluso cúmulos y nebulosas tenues. Pero si encuentra un cielo sin luna verdaderamente oscuro, un objeto domina a todos los demás en escala y alcance: ¡la gran Vía Láctea!
Este es el plano de nuestra galaxia, visible desde el borde desde nuestro punto de vista desde su interior. Es enorme, contiene cientos de miles de millones de estrellas y tiene más de 100.000 años luz de diámetro. Pero ¿qué pasa con las galaxias más grandes? ¿Es poco probable que el nuestro sea tan excepcional? Y sobre este tema esta semana, el lector Doug Wats hizo una pregunta:¿por qué no hay galaxias realmente grandes? ¿Hay alguna restricción que evite que las galaxias espirales se vuelvan más de mil o diez mil veces más grandes que la Vía Láctea o Andrómeda?Resulta que la Vía Láctea está lejos de ser la más grande de las galaxias espirales. Al igual que Andrómeda, la galaxia más grande de nuestro cielo en tamaño angular.
Por supuesto, Andromeda se ve tan grande en nuestro cielo debido a una combinación de dos factores: ¡es realmente grande! Contiene aproximadamente un billón de estrellas, es decir, 3-5 veces más que la nuestra, y su diámetro es más del doble del diámetro de nuestra galaxia, es de 220,000 años luz. Esta es la galaxia más grande de nuestro grupo local, ¡está cerca de nosotros! A solo 2,54 millones de años luz de distancia, esta es la galaxia más grande más cercana a nosotros. Elgrupo local no se llama en vano, todo lo que entra está conectado gravitacionalmente con nosotros. Después de varios miles de millones de años, Andrómeda, la Vía Láctea, la galaxia Triángulo y todas las demás galaxias pequeñas se fusionarán en una sola galaxia gigante.Y el tipo de esta galaxia, lo creas o no, contiene la respuesta a la pregunta de un lector.¡El resultado no es una galaxia espiral superior a la nuestra, sino una elíptica gigante! Antes de proceder a discutir las causas de este fenómeno, recordamos que estamos involucrados en la ciencia aquí, y la consideración de un par de ejemplos aislados no será suficiente. Si necesitamos calcular correctamente lo que le sucederá al Universo, debemos tener en cuenta todo el conjunto de hechos observados y sacar conclusiones de él.Si observamos todas las galaxias del Universo, y elegimos la más grande, ¿qué veremos?
Aquí hay un ejemplo interesante para usted: hay varias galaxias en esta imagen, y una de ellas es bastante comparable a la Vía Láctea. Esta es la espiral a la derecha: IC 4970, que interactúa gravitacionalmente con su vecino gigante.Pero la galaxia gigante de esta imagen, la que tiene dos mangas enormes, se extiende incluso más de lo que muestra la imagen. Gracias a la luz ultravioleta observada desde la nave espacial GALEX, sabemos que en términos de dimensiones físicas, esta galaxia es la galaxia espiral más grande de todas las abiertas.
Esta es la galaxia NGC 6872, de 522,000 años luz de diámetro. Quizás haya espirales más grandes, pero encontramos esta, ya que está a solo 200 millones de años luz de nosotros. Sin embargo, es mucho más masivo que la Vía Láctea, Andrómeda e incluso su combinación: es mucho más grande y, a juzgar por nuestras ideas, difícilmente se puede formar una espiral más grande.Pero hay aún más galaxias, ¡todas son elípticas!
Incluso después de estudiar el cúmulo de Virgo, el cúmulo grande de galaxias más cercano, encontraremos una gran galaxia Messier 87 con un diámetro de un millón de años luz, que contiene billones de estrellas y una masa que excede la nuestra en 200 veces.
La galaxia en la imagen de arriba es IC 1101, la galaxia más grande encontrada en el universo. Se encuentra a una distancia de 1.07 mil millones de años luz, contiene 100 billones de estrellas (1000 veces más que la Vía Láctea), su masa es 10 15 solar y un diámetro de 5-6 millones de años luz.Si lo compara con la mayor de las galaxias espirales conocidas, resulta que tiene:- casi 100 veces más estrellas
- varios cientos de veces más masa
- 10 veces el diámetro
¡Entonces el lector tiene razón!
En el Universo, uno puede encontrar suficientes galaxias, generalmente en los centros de cúmulos gigantes, cuya masa es cientos y miles de veces mayor que la masa de la Vía Láctea, pero no todas son espirales. Por ejemplo, la espiral enorme y brillante en la parte inferior derecha de la imagen del cúmulo Fornax (arriba) tiene el tamaño físico igual que las galaxias más grandes en la esquina superior izquierda, pero ni siquiera alcanza a Andrómeda en masa, y las galaxias elípticas gigantes son muchas veces más grandes que Andrómeda en masa.Entonces, ¿por qué pierden las galaxias espirales, comenzando con un cierto tamaño? Para entender esto, veamos una simulación de la formación de una galaxia, con mi descripción de las etapas de desarrollo:- , , , , , ;
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Esto termina la simulación y esta parte de la historia. Lo más probable es que así se formaron la Vía Láctea, Andrómeda y todas las demás galaxias espirales. Una enorme nube de gas se derrumbó debido a la gravedad, se convirtió en un panqueque y giró. Las ondas de densidad que surgen debido a las irregularidades del disco crearon un patrón en espiral, y se mantuvo así, ya que ni un solo evento catastrófico lo violó.Pero el mismo proceso por el cual nacen las grandes galaxias, la fusión de dos o más galaxias grandes, ¡también contribuye a la destrucción de la estructura espiral!
Esto es básicamente lo que estamos observando: las galaxias aisladas que nunca participaron en la fusión tienen forma de espiral. Las galaxias involucradas en la fusión están muy deformadas y contienen grandes cantidades de estrellas en formación. Y las galaxias que recientemente han pasado por este proceso, y donde la formación estelar activa ya se ha completado, se calman, formando una forma elíptica.
Si quisiéramos que dos galaxias grandes se fusionaran y formaran una espiral, tendrían que tener una configuración inicial de coincidencia extremadamente exitosa (que es estadísticamente improbable), incluida la orientación y rotación deseadas. Y cuantas más fusiones de grandes galaxias sucedan, más posibilidades tenemos de destruir la estructura espiral y permanecer elípticas.Incluso hay varias galaxias que se asemejan a un híbrido de espirales y elipses. Se cree que esto ocurrió como resultado de una "fusión semi-grande", cuando una galaxia grande se fusiona en una más pequeña, dando como resultado una forma elíptica, pero conservando una forma espiral.
Es por eso que las galaxias espirales más grandes del Universo no son tan grandes, y las galaxias más grandes pasan a través de la fusión, ¡más posibilidades tienen de convertirse en elípticas gigantes, pero no en espiral! Gracias por la maravillosa pregunta, Doug, y espero que la respuesta satisfaga tu curiosidad. Envíame tus preguntas y sugerencias para los siguientes artículos.Source: https://habr.com/ru/post/es395467/
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