Astronomía

¿Por qué no hay galaxias elípticas azules o galaxias espirales amarillas?

¿Por qué no hay galaxias elípticas azules o galaxias espirales amarillas?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Las galaxias elípticas son universalmente viejas y amarillas; Aproximadamente las tres cuartas partes de todas las elípticas no tienen gas o polvo significativo de formación de estrellas, e incluso la cuarta parte de las elípticas que están las estrellas que aún se están formando lo hacen a velocidades mucho más bajas (y con depósitos de gas y polvo que están mucho más cerca del agotamiento) que en el caso de las galaxias irregulares y espirales.

En contraste, las espirales e irregulares tienen grandes cantidades de gas y polvo, engendran estrellas como conejos y, como resultado, contienen grandes cantidades de estrellas jóvenes, brillantes y azules.

¿Por qué las galaxias elípticas son tan universalmente viejas, amarillas y están tan hambrientas de material de formación de estrellas, mientras que otros tipos de galaxias son jóvenes, azules y ricas en gas y polvo? ¿No debería haber un montón de elípticas jóvenes, azules, ricas en gas / polvo que complementen a sus mayores amarillentas, y muchas espirales e irregulares amarillas, geriátricas, que ya no forman estrellas para acompañar a las jóvenes fábricas de estrellas azules?


Las galaxias están formadas por materia oscura, estrellas y gas. Si bien el gas es "colisional", es decir, puede interactuar de forma hidrodinámica y fría, la materia oscura y, efectivamente, las estrellas no tienen colisiones. Por lo tanto, es relativamente fácil para un originalmente más o menos esférico, rico en gas galaxia colapsar a lo largo del eje de rotación, mientras que las fuerzas centrífugas evitan que colapse en el plano. En contraste, un esférico pobre en gas La galaxia tenderá a mantener su forma.

Las galaxias espirales son azules

Es decir, una galaxia rica en gas tenderá a asentarse en un disco plano. Al ser rica en gas, esta galaxia seguirá formando estrellas y se formará un patrón en espiral.

Las estrellas vienen en todos los tamaños, pero las más masivas dominan la luminosidad total (desde $ L propto M ^ 4 $), y dado que las estrellas masivas brillan con una luz muy enérgica, son azuladas / blancas.

Las galaxias elípticas son amarillas

Las galaxias elípticas son el resultado de una fusión entre dos o más galaxias. Si las galaxias que se fusionan son muy diferentes en tamaño, las más pequeñas simplemente serán "devoradas" por las más grandes. Pero si las galaxias son de tamaño similar (y no tienen momentos angulares demasiado similares), el evento puede ser bastante dramático:

Las fuerzas de las mareas alteran la forma, el gas se extrae de las galaxias y las colisiones de nubes gaseosas encienden estallidos estelares masivos. Tales fusiones importantes son bastante eficientes para suprimir el momento angular, lo que permite que grandes cantidades de gas lleguen a los centros galácticos, alimentando el agujero negro supermasivo central que conduce a una vigorosa actividad de cuásares (por ejemplo, Hopkins et al. 2008).

Tanto la extracción de gas, la presión de radiación de las estrellas masivas recién nacidas, la retroalimentación de sus muertes rápidas y explosivas, y los núcleos galácticos activos, hacen que la galaxia fusionada pierda su gas. A medida que las estrellas azules masivas mueren y sin gas para formar nuevas estrellas, solo quedan las estrellas más pequeñas, amarillentas / anaranjadas / rojizas. Se dice que la galaxia está "apagada" y termina "roja y muerta".

¿Por qué no al contrario?

Entonces, la respuesta a su pregunta es: la razón por la que las galaxias espirales no son rojas es que siguen formando nuevas estrellas, las más luminosas de las cuales son azules.

Y la razón por la que las galaxias elípticas no son azules es que no pueden formar nuevas estrellas, por lo que solo quedan las rojas.

Apéndice gracias a Peter Erwin: Las galaxias espirales pueden eventualmente agotar la mayor parte de su gas interestelar (parcialmente a través de flujos de salida) y dejar de formar estrellas. Esto hace que cambien gradualmente de color hacia el amarillo. Sin embargo, sin la retroalimentación de la formación de estrellas, una galaxia de este tipo también tenderá a perder su estructura en espiral, terminando en cambio como una galaxia lenticular (o "anémica") (ver, por ejemplo, Elmegreen et al. 2002).


La principal razón por la que tipo tardío galaxias (espirales e irregulares) son azul es que la contribución de brillo de las estrellas más calientes (secuencia principal O, B y similares) supera la contribución de las estrellas más frías y menos masivas (aunque hay más estrellas de masa baja que estrellas de masa alta). Lea más sobre esto aquí y aquí.

En tipo temprano galaxias (elípticas y lenticulares), tenemos una población de estrellas más antigua, sin polvo, sin formación estelar. La contribución a la luminosidad de las estrellas jóvenes masivas no existe aquí. Si observa el espectro de una galaxia elíptica, notará que es similar al espectro de una galaxia elíptica. Estrella KIII (eso es un gigante rojo, una estrella tipo sol muy evolucionada), esto nos dice que la principal contribución de luz proviene de este tipo de estrellas.

No tenemos galaxias elípticas azules porque no hay estrellas jóvenes, formación de estrellas o polvo para hacer estrellas, que nos puedan dar una contribución significativa de luz azul.

No hay espirales amarillas, porque las estrellas masivas brillarán más que las estrellas menos masivas.


Categorías

Estadísticas

Conteo de visitas:1,135,003
Gustos:14,398
No le gusta:277
Comentarios:829
Duración:12:06
Subido:2015-10-29
Última sincronización:2020-11-20 12:15

La Vía Láctea es nuestro vecindario en el universo. Es una galaxia y hay muchas otras ahí fuera. Las galaxias contienen gas, polvo y miles de millones de estrellas o más. Vienen en cuatro formas principales: elíptica, espiral, peculiar e irregular. Las galaxias pueden colisionar y aumentar de tamaño al comerse unas a otras.

Tabla de contenido
La Vía Láctea es una galaxia (una de muchas) 2:04
Las galaxias tienen cuatro formas principales 3:18
Las galaxias pueden colisionar 6:05

FOTOS Y VIDEOS
NGC 5363 http://aftar.uaa.alaska.edu/gallery/details.cfm?img=316&type=# [crédito: T.A. Rector (Universidad de Alaska Anchorage) y H. Schweiker (WIYN y NOAO / AURA / NSF)]
Panorama of Spiral Galaxy, M31 http://www.noao.edu/image_gallery/html/im1259.html [crédito: Equipo de encuesta de grupo local y T.A. Rector (Universidad de Alaska Anchorage)]
Animación de una estrella variable http://www.spacetelescope.org/videos/heic1323j/ [crédito: NASA, ESA, M. Kornmesser]
Hubble M31 PHAT Mosaic http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2015/02/image/a/ [crédito: NASA, ESA, J. Dalcanton, B.F. Williams y L.C. Johnson (Universidad de Washington), el equipo PHAT y R. Gendler]
Elíptica: la muerte de galaxias gigantes se extiende desde el núcleo https://www.spacetelescope.org/news/heic1508/ [crédito: ESA / Hubble & NASA]
Espiral - VISTA DE HUBBLE DE BARRED SPIRAL GALAXY MESSIER 83 http://sci.esa.int/hubble/53590-hubble-view-of-barred-spiral-galaxy-messier-83/ [crédito: NASA, ESA y el Hubble Equipo Heritage (STScI / AURA). Reconocimiento: William Blair (Universidad Johns Hopkins)]
Peculiar: las galaxias en colisión hacen el amor, no la guerra https://www.spacetelescope.org/news/heic0615/ [crédito: NASA, ESA y el Hubble Heritage Team STScI / AURA) -ESA / Hubble Collaboration]
Irregular - Exploración de una pequeña galaxia http://www.nasa.gov/mission_pages/spitzer/multimedia/asmccaption_prt.htm [crédito: NASA / JPL-Caltech / STScI]
Imagen de Hubble de Messier 101 http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2009/07/image/h/ [crédito: NASA, ESA, K. Kuntz (JHU), F. Bresolin (Universidad de Hawaii), J. Trauger (Laboratorio de propulsión a chorro), J. Mold (NOAO), Y.-H. Chu (Universidad de Illinois, Urbana) y STScI]
Una imagen del tamaño de un póster de la hermosa galaxia espiral barrada NGC 1300 http://www.spacetelescope.org/images/opo0501a/ [crédito: NASA, ESA y The Hubble Heritage Team STScI / AURA)]
NGC 3344 http://skycenter.arizona.edu/gallery/Galaxies/NGC3344 [crédito: Adam Block / Mount Lemmon SkyCenter / Universidad de Arizona]
Espiral floculante NGC 2841 http://www.spacetelescope.org/news/heic1104/ [crédito: NASA, ESA y el Hubble Heritage Team]
Galaxia espiral barrada NGC1365 https://www.noao.edu/image_gallery/html/im1034.html [crédito: SSRO / PROMPT y NOAO / AURA / NSF]
Magníficos detalles en una galaxia espiral polvorienta http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/1999/25/image/a/ [crédito: The Hubble Heritage Team]
Panorámica de Messier 77 http://www.spacetelescope.org/videos/heic1305b/ [crédito: NASA, ESA, Digital Sky Survey 2. Reconocimiento: A. van der Hoeven]
Mosaico Hubble de la Galaxia Sombrero http://www.spacetelescope.org/images/opo0328a/ [crédito: NASA / ESA y The Hubble Heritage Team]
Spiral Galaxy NGC 4565 http://www.eso.org/public/images/eso0525a/ [crédito: ESO]
M87 (con Jet) http://skycenter.arizona.edu/gallery/Galaxies/M87%28withJet%29 [crédito: Adam Block / Mount Lemmon SkyCenter / Universidad de Arizona]
M59, NGC4621 https://www.noao.edu/image_gallery/html/im0579.html [crédito: NOAO / AURA / NSF]
Simulación Fulldome de galaxias en colisión http://www.spacetelescope.org/videos/gal_coll_dome_3800/ [crédito: NASA / STScI]
Antennae Galaxies http://www.spacetelescope.org/images/potw1345a/ [crédito: ESA / Hubble & NASA]
Concepto de artista de Terzan 5 http://www.sdss3.org/press/images/20111130.fourtails.streams-3.jpg [crédito: Amanda Smith, Instituto de Astronomía, Universidad de Cambridge]
Interacting Galaxy Pair Arp 87 http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2007/36/image/a/ [crédito: NASA, ESA y el Hubble Heritage Team]
Haciendo volteretas para celebrar el fin de una era http://www.spacetelescope.org/images/potw1036a/ [crédito: ESA / Hubble & NASA]
Objeto de Hoag http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2002/21/image/a/ [crédito: NASA y The Hubble Heritage Team]
Paranal Nights https://www.eso.org/public/images/potw1401a/ [crédito: Y. Beletsky (LCO) / ESO]
Nebulosa de la Tarántula http://www.eso.org/public/images/eso1023a/ [crédito: TRAPPIST / E. Jehin / ESO]
Hubble Ultra Deep Field 2014 http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2014/27/image/a/ [crédito: NASA, ESA]

Vivimos en un vecindario genial: la Vía Láctea. Estamos en los suburbios, claro, pero sigue siendo un lugar interesante, lleno de actividad: estrellas, nebulosas, cúmulos estelares de varios tipos, la supernova ocasional. Es un lugar animado.

En la primera parte del siglo XX, los astrónomos estaban empezando a comprender todo esto. Pero había un puñado de objetos que resultaban desconcertantes. Punteando el cielo aquí y allá había tenues borrosas que mostraban una variedad de formas. Algunos eran redondos, otros alargados y algunos incluso parecían tener brazos en espiral. Incluso con grandes telescopios, parecían humeantes, por lo que simplemente se les llamaba nebulosas.

Sin embargo, su existencia era desconcertante. ¿Que eran? ¿Cómo se formaron? ¿Eran grandes? ¿Pequeña? ¿Cerca? ¿Lejos? Finalmente, los astrónomos descubrieron la clave de estos objetos y, de un solo golpe, nuestro universo se hizo mucho más grande. Mucho.

En 1920, había dos ideas en competencia sobre el universo. Una fue que nuestra Vía Láctea era esa, y que todo lo que veíamos estaba en ella. La otra era que estas nebulosas espirales vistas en el cielo también eran como nuestra Vía Láctea, universos insulares por derecho propio.

Dos astrónomos debatieron esta controversia en ese año. Harlow Shapley argumentó que la Vía Láctea era todo lo que hay, mientras que Heber Curtis opinaba que éramos una de las muchas galaxias. No fue un debate como tal, más bien una presentación de ideas, y no hubo un ganador claro. Ambos lados tenían datos fragmentarios y, ahora sabemos, alguna evidencia de observación inestable que resultó no ser correcta.

Por ejemplo, Shapley notó que se había visto girar una de las nebulosas espirales, por lo que debe ser pequeña. Resulta que eso estaba mal. Completamente equivocado. Por otro lado, Curtis notó que si las galaxias eran tan grandes como afirmaba Shapley, cientos de miles de años luz de diámetro, entonces otras galaxias debían estar increíblemente lejos. ¡Pero hola! Las galaxias son realmente así de grandes, y en verdad son tremendamente distantes.

La observación que finalmente desveló este misterio se realizó solo unos años después, cuando Edwin Hubble y Milton Humason observaron la gran nebulosa espiral M31 en Andrómeda, utilizando lo que en ese momento era el telescopio más grande del mundo.

Encontraron docenas de estrellas pulsantes en él, literalmente estrellas que cambian su brillo de manera regular y periódica. Estas se denominan variables cefeidas y eran de importancia crítica porque se sabía que el tiempo que les tomaba pulsar estaba directamente relacionado con su luminosidad, la cantidad de energía que emitían. Eso significa que, si puede medir su período, puede determinar qué tan lejos están simplemente midiendo su brillo aparente. La distancia que encontraron a M31 fue de 900.000 años luz, claramente fuera de las estimaciones más grandes del tamaño de la Vía Láctea.

También resolvieron enjambres de estrellas débiles, ceñiendo el hecho de que la "Gran Nebulosa de Andrómeda" era en realidad la Galaxia de Andrómeda. En ese momento, nuestra comprensión del universo aumentó de tamaño y nunca miramos hacia atrás.

Hemos aprendido mucho sobre las galaxias en el siglo siguiente. Cada una es una colección de al menos cientos de millones, o incluso billones, de estrellas, y la mayoría contiene cierta cantidad de gas y polvo. Varían en tamaño desde decenas de miles a cientos de miles de años luz de diámetro, y vienen en una variedad de formas. Usamos estas formas generales para clasificarlos. En términos generales, hay cuatro tipos principales de galaxias: elípticas, espirales, peculiares e irregulares.

Galaxias espirales que hemos visto, vivimos en una. Estos se caracterizan por discos anchos, planos y giratorios de estrellas, gas y polvo, una protuberancia central de estrellas más viejas y rojas, a veces con una larga barra de estrellas cilíndrica o rectangular y un enorme halo extendido de estrellas más viejas. Algunas espirales tienen grandes protuberancias centrales y otras mucho más pequeñas. La mayoría tiene barras de estrellas que se extienden por la parte central de la galaxia, nuestra Vía Láctea las tiene.

Las espirales también vienen en una variedad de sabores. Las espirales de gran diseño tienen brazos espirales magníficos y bien organizados que se extienden desde el centro hasta el borde visible de la galaxia. Otros tienen brazos entrecortados o irregulares, estos se denominan espirales floculantes, que se asemejan a mechones de algodón. Algunas espirales tienen brazos anchos, mientras que otras están enrolladas con fuerza. Las espirales adquieren apariencias tremendamente diferentes dependiendo de su ángulo hacia nosotros.

Algunos, los vemos de frente, y estos pueden ser los objetos más magníficos de todo el cielo. Enorme y extenso, su estructura es obvia y fácil de ver. Las nebulosas formadoras de estrellas están dispuestas como cuentas en una cuerda, coloreadas de rosa por el brillo característico del hidrógeno cálido. Las estrellas jóvenes, masivas y luminosas resplandecen en azul, trazando la forma de la espiral. Filigranas de nubes de polvo también se alinean con los brazos, y la protuberancia o barra central se ilumina de un misterioso amarillo rojizo, la formación de estrellas allí hace mucho tiempo que cesó. Todas las estrellas más azules explotaron, dejando atrás solo las estrellas más rojas.

Cuando las espirales están más inclinadas hacia nuestra línea de visión, parte de la estructura está oculta, y cuando están de canto, las vemos como los discos planos que realmente son. Las nubes de polvo están estrechamente restringidas a los planos medios de las galaxias espirales y, a veces, las vemos dividiendo la galaxia como una franja de carrera en el medio.

La razón de esto es la misma razón por la que nuestro Sistema Solar son galaxias planas probablemente formadas a partir de enormes nubes de gas hace miles de millones de años. A medida que una nube colapsa, los pequeños remolinos en el gas se amplifican y crean un giro general. Esto naturalmente conduce a un aplanamiento de la nube, y cuando las estrellas de la galaxia comenzaron a encenderse, la estructura general de un disco plano estaba en su lugar.

Las galaxias elípticas son, bueno, elípticas. un poco. Algunas son bolas de algodón gigantescas y casi esféricas de miles de millones de estrellas. Otros son más alargados, con forma de puros o balones de fútbol americano. Tienden a no tener una estructura general como las espirales. Las elípticas son hinchadas y varían en tamaño de manera espectacular. Algunas son lo que se llama elípticas enanas de solo unos pocos miles de años luz de diámetro, para monstruos que superan enormemente nuestra propia Vía Láctea.

Además de su forma, las elípticas se caracterizan por la falta de gas y polvo en ellas, y también están pobladas de estrellas más viejas. Aparentemente, la formación de estrellas en elípticas llegó y se fue hace eones, y todas las estrellas masivas jóvenes han explotado hace mucho tiempo, dejando estrellas menos masivas más rojas. Esto las hace similares a las estrellas en los bultos centrales de las galaxias espirales.

No está exactamente claro cómo se forman las elípticas. El pensamiento actual es que son el producto de, y esto es alucinante, colisiones galácticas. Sí, me escuchaste, galaxias enteras chocan. Cuando las galaxias chocan, es un choque de trenes a escala cósmica. Las galaxias son estructuras enormes, y con cientos de miles de millones de estrellas en ellas, su gravedad es bastante fuerte. Si dos galaxias se acercan lo suficiente, pueden atraerse y chocar.

Una colisión galáctica es un evento extraño. Aunque las velocidades de colisión pueden ser de cientos de kilómetros por segundo, el evento se desarrolla durante cientos de millones de años. Recuerde, estamos hablando de distancias de decenas de miles de años luz aquí.

En las primeras etapas de la colisión, los efectos de las mareas pueden ser fuertes. Las estrellas en el lado de la galaxia cerca de la otra son atraídas hacia ella con más fuerza que las estrellas más lejanas, por lo que las galaxias pueden estirarse y extraer largos zarcillos de estrellas y gas.

Por lo general, las colisiones no son de frente, sino más bien un deslizamiento lateral, por lo que hay un movimiento lateral. Cuando eso sucede, la serpentina de las mareas puede curvarse en un arco largo y elegante. Las galaxias que chocan en esta etapa forman todo tipo de formas extrañas y espectaculares. A veces, las galaxias se separan y luego vuelven a juntarse. Cuando eso sucede, los cuerpos principales chocan.

Pero esto no es como dos autos chocando juntos. Las estrellas son muy, muy pequeñas en comparación con el espacio entre ellas, por lo que, aunque pueden estar involucradas cientos de miles de millones de estrellas, las probabilidades de que dos estrellas nunca se golpeen físicamente entre sí son buenas. El espacio es extraño.

Las nubes de gas, sin embargo, son enormes y chocan. Chocan entre sí, colapsan y forman estrellas a un ritmo vertiginoso. Las galaxias en colisión pueden brillar de color rosa y azul a medida que nacen las estrellas e iluminar las nubes de hidrógeno que las rodean.

A veces, las dos galaxias chocan a una velocidad lo suficientemente alta como para atravesarlas. Pero incluso entonces, en la mayoría de los casos, se ralentizarán, se detendrán y luego volverán a chocar. Eventualmente se fusionan, sus enormes energías de movimiento son absorbidas por las estrellas en órbita, hinchándolas en vastas órbitas de barrido. Creemos que los resultados son galaxias elípticas.

No todas las colisiones dan como resultado que las galaxias se conviertan en elípticas. Si una gran espiral choca con una galaxia mucho más pequeña, puede destrozar al intruso y literalmente absorberlo en sí mismo. Entonces las galaxias son caníbales. Creemos que la mayoría de las grandes galaxias crecieron hasta alcanzar su volumen actual al consumir galaxias más pequeñas, incluida nuestra propia Vía Láctea. De hecho, tenemos pruebas.

¡Actualmente estamos en el proceso de comernos varias galaxias más pequeñas en este momento! Terzan 5 es un pequeño nudo de estrellas que puede ser el núcleo sobrante de una galaxia canibalizada por la nuestra. Y dos enormes corrientes de estrellas en bucle que rodean nuestra galaxia son partes de las galaxias enanas de Sagitario y Canis Majoris que están siendo destrozadas por la Vía Láctea.

Esto nos lleva al tercer tipo de galaxias: peculiares. En realidad, estos no tienen forma, pero tienen una forma que es extraña. Las galaxias peculiares se deben esencialmente a colisiones. Las galaxias en colisión claramente tienen estructura, pero pueden tener todo tipo de formas extrañas y distorsionadas.

A veces, una pequeña galaxia atravesará el corazón de una galaxia mucho más grande. La gravedad de la galaxia más pequeña atrae estrellas y luego las arroja a la más grande, como ondas en un estanque. El resultado es una galaxia en anillo, a veces con un intruso culpable visto cerca. La famosa Cartwheel Galaxy es un buen ejemplo de esto. Otro es el objeto de Hoag, aunque para ser honesto, no está completamente claro si esta extraña galaxia es producto de una colisión o algún otro proceso. ¡Es peculiar de cualquier manera!

Finalmente, llegamos a las galaxias que realmente no tienen forma, llamadas galaxias irregulares. Estos tienden a ser pequeños y de forma caótica. Los más grandes pueden ser víctimas de colisiones, sus formas se distorsionaron tanto que la estructura se perdió. Los más pequeños pueden ser simplemente demasiado pequeños para agruparse en una forma reconocible.

Muchas galaxias tienen galaxias satélites compañeras. La Vía Láctea tiene un par de docenas de satélites de este tipo. Las dos más grandes son las Nubes de Magallanes Grandes y Pequeñas, visibles desde el hemisferio sur. Ambos son de forma irregular, aunque la Gran Nube de Magallanes es apenas lo suficientemente coherente como para calificar como una espiral interrumpida, aunque pequeña, con barras. Ambos están plagados de gas y polvo. La Gran Nube tiene la nube de gas formadora de estrellas más grande y activa de cualquier galaxia cercana: la Nebulosa de la Tarántula. ¡Está produciendo tantas estrellas que los astrónomos creen que puede estar en proceso de formar un cúmulo globular!

También hay otros tipos de galaxias. Algunas, llamadas galaxias activas, derraman mucha más energía que las normales. Y las galaxias no solo están esparcidas uniformemente por el espacio, sino que tienden a encontrarse en cúmulos, algunos de los cuales contienen miles de galaxias. Nosotros & rsquoll llegamos a todo eso en el próximo episodio.

Ahora sabemos que el Universo es mucho, mucho más grande que nuestra galaxia, la Vía Láctea. Es un tema recurrente, ¿no? Pensamos que la Tierra era el centro de la creación, luego el Sol y luego la galaxia. Pero cada vez que investigamos estas situaciones con seriedad y participamos en un debate honesto, descubrimos que somos más pequeños y estamos más alejados de la acción de lo que pensamos o de lo que pensamos que merecíamos. La astronomía es realmente buena para ponernos en nuestro lugar. Pero también es muy bueno para mostrarnos lo grandioso e inspirador que es ese lugar.

Hoy aprendiste que la Vía Láctea es una galaxia, una de muchas. Las galaxias, que contienen gas, polvo y miles de millones de estrellas o más, tienen cuatro formas principales: elíptica, espiral, peculiar e irregular. Las galaxias pueden colisionar y aumentar de tamaño al comerse unas a otras.

Crash Course Astronomy se produce en asociación con PBS Digital Studios. Dirígete a su canal de YouTube para ver videos aún más increíbles. Este episodio fue escrito por mí, Phil Plait. El guión fue editado por Blake de Pastino y nuestra consultora es la Dra. Michelle Thaller. Fue dirigido por Nicholas Jenkins, editado por Nicole Sweeney, el diseñador de sonido es Michael Aranda y el equipo de gráficos es Thought Caf & eacute.

pestaña para alternar los atajos de teclado.
[(corchete izquierdo): retrocede cinco segundos
] (corchete derecho): avance cinco segundos
= (igual): inserta una marca de tiempo
(barra invertida): reproduce o pausa el video

Marcar un punto en el video con (?) Facilitará que otros usuarios ayuden a transcribir. Úselo si no está seguro de lo que se dice o si no está seguro de cómo deletrear lo que se dice.


¿Por qué las galaxias espirales parecen azules?

La astronomía define una galaxia como cualquier gran reunión de estrellas, gas y polvo, materia oscura, nebulosas y otras entidades astronómicas conocidas que existen en el universo. Tan numerosas como las estrellas en el cielo, también hay miles de millones de galaxias que están presentes en ese gran universo, algunas son pequeñas y contienen solo millones de estrellas, mientras que otras pueden ser tan grandes como miles de millones de estrellas combinadas.

Hay tres tipos diferentes de galaxias a la mano, y a menudo se distinguen por su forma que es elíptica, espiral o irregular en formaciones. Como regla general, la forma de la galaxia también se define por su color en el que las galaxias elípticas parecen ser rojas mientras que las galaxias espirales parecen ser azules.

La diferencia de color entre las galaxias se debe principalmente al tipo de estrellas que la constituyen. Las galaxias que están compuestas principalmente por estrellas más viejas y tienen menos energía parecen ser de color rojo. Las galaxias que están compuestas en su mayoría por estrellas más jóvenes, rebosantes de energía y también más calientes, son de color azul.

Otros factores que se considera que afectan el color de las galaxias se deben a la presencia de polvos y elementos metálicos en ellas. Se sabe que diferentes partículas de polvo tienden a bloquear la luz azul que emana de las estrellas, imprimiendo así un color rojo más oscuro que su tono original.

Además, la presencia de elementos metálicos (elementos que no están formados por metales de helio o hidrógeno) puede crear un tono rojizo, por lo que las estrellas que tienen baja presencia de metales pueden parecer más azules en el cielo.

Otro efecto de color fascinante puede depender del movimiento de las galaxias. Las galaxias que se alejan de la Tierra se ven más rojas, lo que se conoce como efecto de desplazamiento al rojo. “Por el contrario, las galaxias que están más cerca o que se mueven más cerca parecen ser más azules.


Las galaxias 'muertas' no están tan muertas después de todo

Los astrónomos de la Universidad de Michigan examinaron galaxias antiguas y se sorprendieron al descubrir que todavía están formando nuevas estrellas. Los resultados proporcionan información sobre cómo evolucionan las galaxias con el tiempo. El investigador de la UM Alyson Ford y el profesor de astronomía Joel Bregman presentaron sus hallazgos el 31 de mayo en una reunión de la Sociedad Astronómica Canadiense en London, Ontario.

Usando la cámara de campo amplio 3 en el telescopio espacial Hubble, vieron estrellas jóvenes individuales y cúmulos de estrellas en cuatro galaxias que están a unos 40 millones de años luz de distancia. Un año luz equivale a unos 5,9 billones de millas.

"Los científicos pensaron que se trataba de galaxias muertas que habían terminado de formar estrellas hace mucho tiempo", dijo Ford. "Pero hemos demostrado que todavía están vivos y están formando estrellas a un nivel bastante bajo".

Las galaxias generalmente son de dos tipos: galaxias espirales, como nuestra propia Vía Láctea, y galaxias elípticas. Las estrellas de las galaxias espirales se encuentran en un disco que también contiene gas frío y denso, a partir del cual se forman regularmente nuevas estrellas a un ritmo de aproximadamente un sol por año.

Las estrellas de las galaxias elípticas, por otro lado, tienen casi todas miles de millones de años. Estas galaxias contienen estrellas que orbitan en todas direcciones, como abejas alrededor de una colmena. Las elípticas tienen poco gas frío, si es que tienen alguno, y no se conocía formación de estrellas.

"Los astrónomos estudiaron previamente la formación de estrellas observando toda la luz de una galaxia elíptica a la vez, porque normalmente no podemos ver estrellas individuales", dijo Ford. "Nuestro truco consiste en crear imágenes ultravioleta sensibles con el telescopio espacial Hubble, que nos permite ver estrellas individuales".

La técnica permitió a los astrónomos observar la formación de estrellas, incluso si es tan pequeña como un sol cada 100.000 años.

Ford y Bregman están trabajando para comprender la tasa de natalidad estelar y la probabilidad de que las estrellas se formen en grupos dentro de las elípticas. En la Vía Láctea, las estrellas generalmente se forman en asociaciones que contienen de decenas a 100.000 estrellas. En las galaxias elípticas, las condiciones son diferentes porque no hay un disco de material frío para formar estrellas.

"Estábamos confundidos por algunos de los colores de los objetos en nuestras imágenes hasta que nos dimos cuenta de que debían ser cúmulos de estrellas, por lo que la mayor parte de la formación de estrellas ocurre en asociaciones", dijo Ford.

El avance del equipo se produjo cuando observaron Messier 105, una galaxia elíptica normal que se encuentra a 34 millones de años luz de distancia, en la constelación de Leo. Aunque no había habido indicios previos de formación estelar en Messier 105, Ford y Bregman vieron algunas estrellas brillantes y muy azules, que se asemejaban a una sola estrella de 10 a 20 veces la masa del sol.

También vieron objetos que no son lo suficientemente azules como para ser estrellas individuales, sino que son cúmulos de muchas estrellas. Al tener en cuenta estos cúmulos, las estrellas se están formando en Messier 105 a una tasa promedio de un sol cada 10.000 años, concluyeron Ford y Bregman. "Esto no es sólo un estallido de formación de estrellas, sino un proceso continuo", dijo Ford.

Estos hallazgos plantean nuevos misterios, como el origen del gas que forma las estrellas.

"Estamos al comienzo de una nueva línea de investigación, que es muy emocionante, pero a veces confusa", dijo Bregman. "Esperamos seguir este descubrimiento con nuevas observaciones que realmente nos den una idea del proceso de formación de estrellas en estas galaxias 'muertas'".

Fuente de la historia:

Materiales proporcionados por Universidad de Michigan. Nota: El contenido puede editarse por estilo y longitud.


Imagen de astronomía del día Índice - Galaxias: Galaxias elípticas

| APOD de hoy | Búsqueda de título | Búsqueda de texto | Elecciones del editor para las Imágenes astronómicas del día más educativas sobre galaxias elípticas:

APOD: 21 de noviembre de 1999 - Galaxia elíptica NGC 4881 en Coma
Explicación: Las galaxias elípticas son diferentes a las galaxias espirales y, por lo tanto, a nuestra propia Vía Láctea. La galaxia elíptica gigante llamada NGC 4881 en la parte superior izquierda se encuentra en el borde del cúmulo de galaxias Coma gigante. Las galaxias elípticas tienen forma elipsoidal, no contienen brazos espirales, contienen poco gas o polvo interestelar y se encuentran principalmente en ricos cúmulos de galaxias. Las galaxias elípticas aparecen típicamente de color rojo amarillento, a diferencia de las espirales que tienen brazos espirales que parecen bastante azules. Siguen existiendo muchas especulaciones sobre cómo se puede formar cada tipo de galaxia, sobre si las elípticas pueden evolucionar a partir de espirales en colisión o si se pueden crear espirales a partir de elípticas en colisión, o ambos. Además de la galaxia espiral de la derecha, todas las demás imágenes de esta imagen son de galaxias que se encuentran muy por detrás del Cúmulo de Coma.

APOD: 16 de junio de 2004 - Elíptica Galaxy M87
Explicación: La galaxia elíptica M87 es un tipo de galaxia que se ve muy diferente a nuestra propia Vía Láctea. Sin embargo, incluso para una galaxia elíptica, M87 es peculiar. M87 es mucho más grande que una galaxia promedio, aparece cerca del centro de todo un cúmulo de galaxias conocido como el Cúmulo de Virgo y muestra un número inusualmente alto de cúmulos globulares. Estos cúmulos globulares son visibles como puntos débiles que rodean el centro brillante de M87. En general, las galaxias elípticas contienen un número similar de estrellas a las galaxias espirales, pero tienen forma elipsoidal (las espirales son en su mayoría planas), no tienen estructura en espiral y tienen poco gas y polvo. La imagen de arriba de M87 fue tomada recientemente por el Telescopio Canadá-Francia-Hawai en la cima del volcán inactivo Mauna Kea en Hawai, EE. UU.

APOD: 3 de noviembre de 1999 - M32: Estrellas azules en una galaxia elíptica
Explicación: Las galaxias elípticas son conocidas por sus viejas estrellas rojas. ¿Pero esta vieja elíptica está preparada para nuevos trucos? En los últimos años, se ha descubierto que los centros de las galaxias elípticas emiten cantidades inesperadamente altas de luz azul y ultravioleta. La mayor parte de la luz azul de las galaxias espirales se origina en estrellas jóvenes y calientes masivas, en contraste con la luz roja de las viejas estrellas frías que se cree componen las elípticas. En la fotografía en falso color publicada recientemente por el telescopio espacial Hubble, el centro de la elíptica enana cercana M32 se ha resuelto y muestra miles de estrellas azules brillantes. La respuesta es probablemente que estas estrellas azules también son viejas y brillan en azul, alcanzando temperaturas relativamente altas por el proceso avanzado de fusión de helio, en lugar de hidrógeno, en sus núcleos. M32 aparece en muchas imágenes como la galaxia compañera de la masiva Galaxia de Andrómeda (M31).


La galaxia elíptica Messier 110 tiene un sorprendente núcleo de estrellas azules calientes

Messier 110 (NGC 205) es un satélite de la galaxia de Andrómeda. Es una galaxia elíptica enana, un tipo común de galaxia que se encuentra a menudo en cúmulos y grupos de galaxias, y contiene alrededor de 10 mil millones de estrellas. Como todas las elípticas enanas, no tiene la forma característica de galaxias como Andrómeda o la Vía Láctea, con sus vastos brazos espirales. Tiene una forma suave y sin rasgos distintivos.

Las elípticas enanas carecen de las áreas brillantes de formación estelar activa que muestran otras galaxias. De hecho, los astrónomos piensan que son demasiado mayores para tener estrellas jóvenes. Pero el M110 parece ser diferente.

This image of M 110 from the Hubble Space Telescope shows that the dwarf elliptical has some hot blue stars in its center. Those stars might shed some light on how dwarf ellipticals form, a question that astronomers have been thinking about for some time.

A star’s color, temperature, mass, and age are all related. Blue stars are hotter than our yellow Sun, because they’re more massive and burn fuel more quickly than a smaller star, like a car with a larger engine. To be blue, they have to have at least three times more mass than our Sun.

But because they burn their fuel more quickly, they also run out of it sooner. So the blue stars in the Hubble image of M 110 have to be younger than the yellow and red stars that make up the bulk of the galaxy’s population.

Messier 31 (the Andromeda Galaxy), along with Messier 32 and Messier 110. M 110 is a satellite of the Andromeda Galaxy. Credit: Wikisky

The Sun is less massive, burns its fuel more slowly, and never reaches the same temperature as a blue star. The Sun will never be blue, (though it will eventually turn red) and will live longer than a blue star.

Dwarf ellipticals don’t have the same stellar nurseries as other galaxy types, which are luminous regions dominated by the formation of hot blue stars. Because of that, they’re considered dead. All of the stars are older, and either yellow or red. As those stars age, no new stars form to take their place.

Because dwarf ellipticals usually contain no new stars, astronomers think they’re nearing the end of their evolutionary life. That may be because black holes at their centers are gobbling up the gas necessary to form new stars. Or it could be because dwarf ellipticals are the result of collisions between other galaxies. Those collisions could strip away the gas that forms stars. But the discovery of young blue stars in M 110 means there may be more to dwarf ellipticals than we know. In fact, astronomers aren’t certain that dwarf galaxies even have black holes.

The Andromeda galaxy with M 110 below and to the right. Image Credit: By Torben Hansen – https://www.flickr.com/photos/torbenh/6105409913, CC BY 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=54367045

The Hubble image was taken in visible and near-infrared light with the Wide Field and Planetary Camera 2. M 110’s center is near the lower right of the image, where the young blue stars are. Bright points are globular clusters contained in the galaxy, as well as individual stars. This Hubble image was part of an effort to understand globular clusters.

The image also shows clouds of gas and dust, which appear as blotches. A large cloud is visible in the middle of the image, and a small one is just above the galactic core.


Stellar populations

We've seen that elliptical galaxies are much redder than spiral galaxies. They also typically have much less neutral hydrogen gas. What does this suggest about their star forming histories?

Stellar population synthesis tracks: B-V color vs age, for an evolving "single burst" population of stars with different metallicities:


So two things make a stellar population red: old age , and high metallicity . The colors of a galaxy cannot distinguish between the two.

Elliptical galaxies (like spirals) show a color-luminosity relationship : brighter, more massive galaxies are redder . In elliptical galaxies, this is well-established to be a metallicity effect, not age. So brighter galaxies are more metal-rich.

The differences between elliptical galaxies and star forming spirals can be seen in plots of color versus luminosity or stellar mass: they form a distinct "red sequence" which is offset from the "blue cloud" of star forming galaxies:

Remember terminology: "early-type" means E/S0, "late-type" means Sb/Sc/Irr.

(from SDSS data, courtesy Kevin Schawinski)


Difference Between Spiral and Elliptical Galaxies

Galaxies are massive collections of stars. They also contain large interstellar gas clouds known as nebulae. These large superstructures of stars were not identified and studied properly until the late 18th and 19th centuries. Even then these were considered as nebulae. These collections of stars lie beyond the vicinity of Milky Way, which is our collection of stars. Majority of the objects in the night sky belong to this galaxy but, if you observe closely, you can identify the twin galaxy of the Milky Way The Andromeda Galaxy. However, the limited strength of the telescopes allowed only little penetration into the deeper skies therefore, understanding of these distant astronomical objects was vague. Real explanation into the structure of these magnificent astronomical bodies came much later.

In the early 20th century, Edwin Hubble made an extensive study of galaxies and classified those based on their shape and structure. The two main categories of the galaxies were spiral and the elliptical galaxies. Based on the shape of the spiral arms, spiral galaxies were further classified into two sub categories as Spiral Galaxies (S) and Barred Spiral Galaxies (SB). (Refer to following illustration)

Spiral Galaxies

Spiral galaxies are named in such a way because of the winding spiral arms clearly visible in this type of galaxies. These galaxies are flat disk shaped with roughly circular perimeter and bulging center. The spiral galaxies are the most common type of galaxies observable in the universe (around 75%), and our own galaxy, the Milky Way, is also a spiral galaxy. The spiral galaxies were the first type of galaxies to be observed by human, and that was our neighboring galaxy, the Andromeda.

In general, spiral galaxies contain roughly 10 9 to 10 11 solar masses and have luminosity between 10 8 and 2×10 10 solar luminosity. The diameter of the spiral galaxies can vary from 5 kilo parsecs to 250 kilo parsecs. The disk of the spiral galaxies contain younger, Population I stars, whereas the central bulge and the halo contain both Population I and Population II stars.

Theoretically, spiral arms are created by density waves sweeping through the galaxy disk. These density waves create areas of stellar formation and the brighter younger stars in high density within these areas result in a higher luminosity from the area.

The two sub categories of spiral galaxies, Spiral galaxies and Barred Spiral Galaxies are further divided into three subclasses each, based on the shape and the structure of the spiral arms. Sa, Sb and Sc are Spiral galaxies subclasses, while SBa, SBb and SBc are barred spiral subclasses.

Elliptical Galaxies

Elliptical galaxies have the characteristic oval shape in their outer perimeter and any formation such as spiral arms are not visible. Even though elliptical galaxies display no internal structure, they also have a denser nucleus. Roughly 20% of the galaxies in the universe are elliptical galaxies.

An elliptical galaxy may contain 10 5 to 10 13 solar masses and may create luminosity between 3×10 5 to 10 11 solar luminosities. The diameter may range from 1 kilo parsec to 200 kilo parsecs. An elliptical galaxy contains a mixture of Population I and Population II stars within the body.

Elliptical galaxies have eight subclasses E0-E7, where eccentricity increase in the direction of E0 to E7, and E0 is roughly spherical in shape.

What is the difference between Spiral and Elliptical Galaxies?

• Spiral galaxies have a flat disk like shape and a bulging center with spiral arms consisting the disk. Elliptical galaxies are ellipsoids with no clearly visible internal structure.

• Spiral galaxies have a very dense nucleus and a region of stars bulging outwards from the disks and, therefore, called the central bulge. Elliptical galaxies also have dense centers, but they do not protrude from the body of the galaxy.

• Spiral galaxies are the most common type of galaxies and contain three quarters of all the galaxy population. Elliptical galaxies are relatively rare and contains only one fifth of the galaxy population.

• Spiral galaxies have star forming regions in spiral arms therefore have majority Population I stars. There are both Population I and II stars in the halo and the central bulge. Elliptical galaxies, having no structure have a mixture of Population I and II stars.


Design of Galaxies

Any robust account of galactic origins has a lot of explaining to do. Galaxies tend to be far apart and don’t appear to have much matter between them. For instance, our own galaxy, the Milky Way, is separated from the next closest galaxy of any notable size—the Andromeda galaxy (M 31)—by about two million light-years of black space.

Yet every galaxy is well-stocked with stars. The Milky Way and M 31, which are pretty ordinary galaxies, are filled with about 200 billion apiece, stretching about 100,000 light-years from end to end. Interestingly, other smaller galaxies often orbit larger galaxies, such as ours and M 31.

Galaxies come in two main types—spiral and elliptical. Elliptical galaxies appear, as the name implies, in elliptical shapes. Spiral galaxies, on the other hand, have a dense concentration of stars at their centers, called the nucleus, and graceful arms spiral outward from the nucleus, giving spiral galaxies a pinwheel appearance. Where did all this order and diversity come from?

The spirals generate the most commotion among astronomers. Beginning in the 1930s astronomers began to debate the structure and origin of spiral arms, a debate that continues today.


The galaxies cannot go from elliptical to spiral because elliptical galaxies cannot have the dense cloud required to form spiral galaxies. The spiral galaxies cannot become elliptical galaxies because they cannot lose the well defined structure.

Explanation of Solution

Elliptical galaxies have very old stars, little to no dust and there is no star formation. On the other hand, spiral galaxies have well defined disks, have a dense cloud and thus, have high rate of star formation. Also, spiral galaxies have considerable young stars.

The elliptical galaxy cannot become spiral galaxies because they lack the high density cloud and almost no young stars to be able to become spiral galaxies.

Spiral galaxies cannot become elliptical ones even if there is no new star formation. This is because the elliptical galaxies have well defined disks and it cannot have the irregularity of elliptical galaxies.

Want to see more full solutions like this?

Subscribe now to access step-by-step solutions to millions of textbook problems written by subject matter experts!