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CÚMULOS Y GALAXIAS

Las Mega estructuras del Universo

Introducción

• Hasta el momento hemos visto los componentes básicos del Universo ...

• Pero, ¿Cómo interactúan estos objetos?

• ¿Nos afecta a nosotros lo que sucede en otras estrellas?

Mega Estructuras del Universo

• Cúmulos de Estrellas • Galaxias

CÚMULOS

• Son agrupaciones de estrellas ligadas gravitacionalmente, que se formaron todas juntas a partir de una misma nebulosa de gas y polvo.

• Se cree que la mayoría de las estrellas, deben haberse formado en uno de estos cúmulos.

Estudio de Cúmulos Estelares

• Son fundamentales para los astrónomos, ya que permiten estudiar la Evolución estelar.

• Las Estrellas de un mismo cúmulo nacen juntas de la misma nube de gas y polvo

-> Tienen todas la misma: – Edad– Composición química – Distancia de nosotros

• Pueden tener distintas masas -> Distintas evoluciones

Tipos de Cúmulos

• Existen 3 tipos de cúmulos estelares:

i) Asociaciones (~ 100 estrellas)

ii) Cúmulos Abiertos (~ 1.000 - 10.000)

iii) Cúmulos Globulares (sobre 10.000)

Asociaciones

• Son agrupaciones de estrellas muy jóvenes con una interacción gravitacional menor

• Se ubican en los brazos espirales de las Galaxias

• Continúan asociadas a las Nebulosas que las originaron

• Poseen un gran número de estrellas azules masivas

• Como no están muy ligados, se disgregan en unos millones de años

Asociaciones

Cúmulos Abiertos

• Abiertos: forma irregular y poca concentración

• Contienen estrellas jóvenes y de edad intermedia, aunque existen algunos de estrellas más viejas.

• Contienen entre 1.000 y 10.000 estrellas– Masa: ~104 M¤

• Son ricos en metales

Cúmulos Abiertos

• Tienen una ubicación característica: Se encuentran en el plano de la galaxia (al igual que las Asociaciones)

– Se mueven en órbitas circulares, siguiendo la rotación de la Galaxia

• En los brazos es donde se producen las mayores densidades, por lo que se produce mayor formación estelar y cúmulos jóvenes

Cúmulos Globulares

• Poseen una fuerte interacción gravitacional• Tienen una forma compacta y esférica● Formados por las estrellas más viejas conocidas

(unos 13 mil millones de años)

– Nos permiten conocer la composición del material inicial y la edad del universo

– Contienen entre 100.000 y 1.000.000 de estrellas

Cúmulos Globulares

GALAXIASUna Galaxia es una gran coleccion de materia

estelar e interestelar (estrellas, gas polvo, estrellas de neutrones, agujeros negros, etc)

aisladas en el espacio y mantenidas juntas por su propia Gravedad.

CLASIFICACIÓN DE HUBBLE

A. GALAXIAS ESPIRALES.Ejemplos: Vía Láctea, Andrómeda.

ANDROMEDA: Galaxia espiral mas cercana y muy parecida a la Vía Láctea

CLASIFICACIÓN DE HUBBLE

B. GALAXIAS ELIPTICAS.A diferencia de las primeras, carecen de brazos en

sus extremos.Ejemplos: M49, M84

CLASIFICACIÓN DE HUBBLE

C. GALAXIAS IRREGULARES.Carecen de una estructura definida y poseen una

gran cantidad de estrellas jóvenes.Ejemplos: Las Nubes de Magallanes

CLASIFICACIÓN DE HUBBLELas Nubes de Magallanes

La Vía LácteaLa Vía Láctea

LA VÍA LÁCTEANo se puede mostrar la imagen. Puede que su equipo no tenga suficiente memoria para abrir la imagen o que ésta esté dañada. Reinicie el equipo y, a continuación, abra el archivo de nuevo. Si sigue apareciendo la x roja, puede que tenga que borrar la image

La Vía Láctea (VL), es sólo una entre miles de millones

de galaxias

De manera análoga al Sol, es la que mejor

podemos estudiar y así tratar de entender el resto de las galaxias

Telescopio “Blanco” en cerro Tololo

VÍA LÁCTEA

La VL es una galaxia Espiral. Su estructura se compone de un bulbo, un disco y un halo

Si bien no podemos observar la VL desde fuera, midiendo las distancias y posiciones de las estrellas nos

podemos hacer una idea de como debería verse

VÍA LÁCTEA

• La región más brillante es el disco, donde seencuentran estrellas jóvenes y nubes de gas y polvo

• El bulbo es la región central y tiene una altaconcentración de estrellas, mayoritariamente viejas.

• Se cree que en el centro hay un agujero negro muymasivo

• El halo es muy extendido, muy poco denso y estácompuesto por estrellas viejas. (Se cree quecontendría la mayor parte de la materia oscura).

Datos de la Vía Láctea

Bulbo Disco Halo

Forma esfera (?) disco esferaDiámetro [kpc] 5 30 200

Masa [M¤] 2x1010 ~1011 ~109

Luminosidad [L¤] 3x109 1.8x1010 109

Dinámica aleatoria rotacional aleatoria

Población vieja joven vieja

¿Por qué es importante estudiar la VL?No se puede mostrar la imagen. Puede que su equipo no tenga suficiente memoria para abrir la imagen o que ésta esté dañada. Reinicie el equipo y, a continuación, abra el archivo de nuevo. Si sigue apareciendo la x roja, puede que tenga que borrar la imagen e insertarla de nuevo.– Es una galaxia espiral típica

– Es la mejor estudiada•Conocemos su estructura en

3D•Conocemos las distintas

poblaciones estelares•Conocemos la dinámica

(movimientos)

Podemos aprender mucho de las otras Podemos aprender mucho de las otras galaxiasgalaxias

Formación de la VL

● Existen dos teorías de formación que aún son debatidas:

– Escenario monolítico

– Escenario jerárquico

1. E. Monolítico:Colapso muy rápido de una nube gigantesca

Formación de la VL

2. E. Jerárquico: coalición de muchas nubes pequeñas durante un tiempo muy largo

Formación de la VL

• No sabemos bien cómo se formó nuestra Galaxia, ambas teorías tienen defensores y detractores, pero la más aceptada hasta el momento es la Teoría Jerárquica

• Sólo hay que mejorar los modelos y observaciones para ver cuál de los dos calza de mejor manera

El Futuro de la VL

• La VL tiene varias galaxias enanas satélites que de a poco se está “comiendo”– Primero las estira hasta “romperlas”– Luego las atrae hacia el centro

El Futuro de la VL

En un futuro, La VL se podría fusionar con Andrómeda, la galaxia espiral más cercana

A MODO DE SÍNTESISA MODO DE SÍNTESIS

• Realice una analogía entre el estudio de cúmulos y los estudios sociales...

• ¿Cuál es la importancia de la Evolución Galáctica?

• ¿Que cambios implicarán las fusiones de la Vía Láctea?