¿Cómo se clasifican las galaxias?

Todas las galaxias son una colección única de estrellas, planetas, polvo, agujeros negros, materia interestelar y materia oscura unidos por la gravedad.  Algunas viven aisladas gran parte de su vida y otras viven en grandes cúmulos de galaxias. Existen desde galaxias enanas con solo algunas miles de estrellas (10^3), hasta enormes monstruosidades con más de cien billones de estrellas (10^14).

La forma más fácil de clasificarlas es por su forma. Básicamente existen 3 tipos: elípticas, espirales e irregulares. En 1926 Edwin Hubble hizo su primera clasificación en lo que hoy conocemos como la secuencia de Hubble.

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La E corresponde a galaxias Elípticas, la S a Espirales y SB a espirales con barra. Las Irregulares son aquellas que no entran en ninguna categoría y se les llama Irr

A las galaxias elípticas y lenticulares se les llama “tempranas”, y a las espirales e Irregulares se las llama “tardías”. Debido a esta nomenclatura existe la idea errónea de que Hubble pensaba que este diagrama describía el proceso en el que evolucionan las galaxias. Es decir que se forman como elípticas E0, poco a poco se van aplanando hasta tener un disco y ser lenticulares S0  y posteriormente van desarrollando estructura en forma de brazos y barras.  En realidad, Hubble solo usaba esta nomenclatura para referirse a la posición en la secuencia.

 

Galaxias Elípticas

Como su nombre lo dice, estas galaxias se caracterizan por tener forma de elipse. Entre un 10-15% de las galaxias que observamos son elípticas. La luz en éstas se distribuye suavemente y normalmente no se les ve mucha estructura. Esto se debe en parte, a que están formadas principalmente por estrellas viejas que siguen órbitas aleatorias con poca rotación, y por otro lado, a que casi no tienen polvo ni gas para formar nuevas estrellas. Por eso tienen un aspecto entre amarillo y rojizo. Las estrellas jóvenes son azules y muy brillantes, mientras que las viejas son rojas.

Las galaxias elípticas son más comunes dentro de los grandes cúmulos de galaxias, donde las colisiones son frecuentes. Por esa razón, muchos astrónomos creen que éstas se forman como el resultado de colisiones entre galaxias como ocurrirá con la Vía Láctea y Andrómeda en algunos miles de millones de años. Cuando eso ocurre las galaxias espirales pierden su forma y se transforman en la menos estructurada galaxia elíptica.

En la clasificación de Hubble las galaxias elípticas se clasifican por qué tan alongadas están; una que es perfectamente circular es E0 mientras que una muy aplanada es una E7.

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La galaxia M87 es una E0, famosa por tener un jet de plasma energético que mide ¡490,000 años luz! producido por un agujero negro supermasivo en su núcleo. Para que se den una idea del tamaño, nuestra galaxia mide aprox. 100,000 años luz. Imagen del Telescopio Espacial Hubble

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M59 es una E5. Como la luz se distribuye suavemente cuesta trabajo distinguir donde acaban. Imagen del Sloan Digital Sky Survey.

Galaxias Espirales

Las cosas se empiezan a poner más interesantes con estas galaxias. Son el tipo más común de galaxia: aproximadamente 77% de las galaxias observadas en el universo son espirales. Tienen 3 componentes básicos. El primero es un disco plano lleno de estrellas, polvo y gas, con grandes brazos espirales rotando alrededor de la galaxia. El segundo es un bulbo en el centro del disco con una gran concentración de estrellas viejas y (muchas veces) un agujero negro supermasivo. El tercero es un halo esférico de estrellas fuera del disco muy difícil de ver, pues brilla muy poco en comparación con el resto de la galaxia. Además de estas 3 componentes, aproximadamente 66% de las galaxias espirales también tienen una barra que se extiende en el disco desde el centro hacía afuera. Nuestra propia galaxia, la —la Vía Láctea— es una espiral barrada (que por cierto es muy difícil de ver, solo fue hasta el 2005 que se logró confirmar que teníamos una barra gracias a las imágenes del telescopio espacial Spitzer).

En el diagrama de Hubble las galaxias espirales “ordinarias” son nombradas con una S y las espirales barradas con un SB. Luego, dependiendo de qué tan apretados estén los brazos, se le agrega una letra a, b, c, d… donde la a significa que los brazos son casi circulares. A veces se usan 2 letras para decir que está en un punto intermedio entre ambas.

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Nuestra galaxia, la Vía Láctea, recreada por un artista usando los datos del telescopio espacial Spitzer. Nosotros nos encontramos en uno de los brazos.  ¿Ustedes cómo la clasificarían?

A diferencia de las elípticas, las espirales se encuentran continuamente formando nuevas estrellas jóvenes en el disco, especialmente en los brazos espirales donde se acumula el gas y polvo. Sin embargo, no se dejen engañar, el disco también tiene bastantes estrellas rojas viejas, solo que éstas son opacadas por las estrellas azules jóvenes que brillan con mucha más intensidad; por eso las galaxias espirales tienen ese bello color azul en sus brazos.

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NGC 1300 es una SBbc. Hermosa por toda la estructura que posee. Es muy fácil distinguir la barra de los brazos espirales. Además en el núcleo/bulbo se puede apreciar más estructura espiral.  Imagen del Telescopio Espacial Hubble.

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La Galaxia del Molinete es una SBcd. Famosa por tener muchas regiones ricas en gas en donde forma nuevas estrellas. Es algo asimétrica debido a las interacciones gravitacionales que tiene con otras galaxias vecinas. Imagen del Telescopio Espacial Hubble.

 

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M60 es una E2, a lado se encuentra NGC 4667 que es una SBc. Aunque parece que están juntas, en realidad están separadas unos 63 millones de años luz. Noten la diferencia de colores, debido a las estrellas viejas de M60 y las jóvenes de NGC 4667.

Galaxias Lenticulares

Son galaxias intermedias entre espirales y elípticas. Al igual que las espirales, estas galaxias también tienen un disco, un bulbo, un halo y algunas veces una barra, sin embargo no tienen brazos espirales. Por otro lado, al igual que las elípticas, están compuestas principalmente por estrellas viejas y polvo, no tienen mucho gas para formar nuevas estrellas y su luz se distribuye suavemente.

En la clasificación de Hubble se les llama S0 o SB0 si tienen barra. Cuando se les mira de frente es difícil distinguirlas de las elípticas por lo cual usualmente se observan cuando están de canto donde se puede distinguir con mayor facilidad el disco.

Uno podría pensar que estas galaxias originalmente eran espirales y que simplemente agotaron su gas para formar estrellas y envejecieron. El problema es que las galaxias lenticulares en promedio son más brillantes que las espirales, cosa que no debería ocurrir ya que las estrellas viejas brillan menos. Eso sugiere que se forman como resultado de alguna colisión.

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NGC 2787. ¿Es Eliptica? ¿Es Espiral?  ¡No, es una lenticular! Imagen del Telescopio Espacial Hubble.

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NGC 6861. Como pueden ver, las lenticulares pueden contener mucho polvo de estrellas que ya murieron que oscurecen la galaxia. Imagen del Telescopio Espacial Hubble.

Galaxias Irregulares

Son las galaxias que no entran en ninguna otra clasificación. La mayoría son pequeñas y débiles, por lo que es muy difícil observarlas. De hecho, es posible que sean el tipo de galaxia más común en el universo, pues más de un tercio de nuestras galaxias vecinas son irregulares, el problema es que no es sencillo verlas. Las dos galaxias irregulares más famosas que conocemos son las nubes de Magallanes que orbitan en la vecindad la Via Lactea.

Existen 2 tipos de galaxias irregulares: Las Tipo-I son extremadamente ricas en gas y son parecidas a las espirales pues suelen tener discos y bulbos; sin embargo ahí acaban las similitudes ya que sus discos no tienen brazos y sus bulbos no se localizan en el centro.

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La Pequeña y Gran Nube de Magallanes respectivamente. Son visibles a simple vista como dos manchas blanquecinas, pero solo desde el hemisferio sur. Imagen del Observatorio Europeo Austral.

Las Irregulares Tipo-II son bastante espectaculares pues suelen ser el resultado de dos galaxias que acaban de colisionar (y evidentemente ya no son ni espirales ni elípticas). Usualmente se encuentran en los grandes cúmulos de galaxias, donde las colisiones y deformaciones por pasar muy cerca de otra galaxia son muy comunes.

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La Galaxia Rueda de Carro. Se cree que se formó por la colisión de frente entre una galaxia espiral y otra galaxia más pequeña. La colisión produjo ondas de choque que barrieron con todo el gas, como cuando una roca golpea el agua, creando un anillo con mucha formación estelar. Imagen del Telescopio Espacial Hubble

Algunas galaxias irregulares también son Starburst, llamadas así por tener una formación estelar extremadamente alta, convirtiendo todo el gas que tienen en estrellas a un ritmo impresionante. Existen varios mecanismos que pueden desatar un Starburst, uno de ellos es la colisión de dos galaxias, en el cual enormes pilares de gas se juntan y compactan para aumentar la formación estelar.

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La Galaxia de la Antena. Es un ejemplo de un Starburst que resultó de la colisión de dos galaxias espirales. ¡Es el caos absoluto! Regiones azules de estrellas recién formadas, grandes burbujas rosas de hidrógeno caliente, los dos bulbos amarillos de estrellas viejas, y regiones oscuras de polvo intentando opacar el espectáculo detrás.  Imagen del Telescopio Espacial Hubble.

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La colisión fue tan violenta que se formaron dos arcos de estrellas que fueron desgarradas de sus galaxias originales. La forma es parecida a las antenas de un bicho, por eso el nombre de Galaxia de la Antena.

 

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