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Grupos y cúmulos de galaxias

 

Grupos y cúmulos de galaxias

Un aspecto muy importante de la astronomía extragaláctica es el estudio de la distribución de las galaxias en el Universo. Desde las primeras observaciones de nebulosas, los astrónomos se dieron cuenta que la distribución de las galaxias no era en absoluto homogénea. Al contrario, éstas tienen una fuerte tendencia a reagruparse para formar conjuntos, cuya población y tamaño son muy variables. Estas reagrupaciones se clasifican en dos categorías: un grupo, cuando el conjunto contiene menos de una centena de miembros, y un cúmulo, por encima de este umbral.

 

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El cúmulo de galaxia Abell 1689 situado a dos mil millones de años-luz de nosotros, en la constelación de Virgo. Crédito: NASA / ESA

El Grupo Local

La Vía láctea misma es miembro de un grupo de una cincuentena de galaxias que se llama el Grupo Local, y cuyo tamaño alcanza diez millones de años-luz. Este grupo está dominado por dos galaxias espirales masivas, nuestra Vía láctea y la galaxia de Andrómeda, separadas por cerca de 2,5 millones de años-luz. La inmensa mayoría de las otras galaxias del Grupo Local se concentran alrededor de las dos primeras, lo que le da al conjunto una estructura dipolar.

Cerca de la Vía Láctea, se encuentran en particular las Grandes y Pequeñas Nubes de Magallanes, dos galaxias irregulares respectivamente a 180.000 y 210.000 años-luz. Del lado de Andrómeda, aparece una tercera espiral, la del Triángulo, a 2,6 millones de años-luz de nosotros. Además de las cinco galaxias anteriormente citadas, se encuentran más de una cincuentena de galaxias menos masivas, por lo tanto, menos fáciles de observar, en particular una gran proporción de galaxias elípticas enanas y algunas irregulares.

Los cúmulos de galaxias

Alejándose del Grupo Local, encontramos otros grupos de galaxias como el nuestro, pero también conjuntos mucho más grandes, cúmulos de galaxias, que pueden tener millares de miembros. El más próximo del Grupo Local es el cúmulo de Virgo. Está situado a 50 millones de años-luz, contiene más de 2000 galaxias visibles desde la Tierra, de todos los tipos posibles, y posee un diámetro del orden de 15 millones de años-luz. La forma global del conjunto, que no está bien definida, se califica de cúmulo irregular.

Algunos cúmulos presentan una distribución mejor definida, por ejemplo, esférica, y se llama entonces cúmulo regular. El más próximo de la Vía Láctea es el cúmulo de Coma, situado a 320 millones de años-luz. Contiene más de mil miembros visibles, casi únicamente galaxias elípticas o lenticulares, y posee un diámetro de cerca de 20 millones de años-luz.

Tengamos en cuenta que el número de galaxias indicado anteriormente sólo se refiere a las galaxias observables desde la Tierra. Estos cúmulos contienen, como el Grupo Local, galaxias irregulares o elípticas enanas, que son muy poco luminosas para ser observadas. Existen, no obstante, y llevan la población de estos cúmulos a varios miles de miembros, o incluso más de diez mil.

Otro punto común de estos cúmulos, es la presencia en su centro de galaxias elípticas gigantes, tres para Virgo, dos para Coma. Estas galaxias son el fruto de lo que se llama canibalismo galáctico. En efecto, alrededor de estas gigantes gravita un enjambre de galaxias ordinarias. Cuando una de ellas se acerca demasiado a la galaxia central, no puede escapar de su atracción gravitacional y se deja tragar. Con el tiempo, las galaxias centrales acumulan cada vez más materia y acaban por alcanzar tamaños gigantescos.

Un gas extremadamente caliente

Una parte de nuestro conocimiento de los cúmulos de galaxias viene de observaciones en rayos X. Éstas han puesto de relieve la presencia de grandes cantidades de gas a temperaturas del orden de mil millones de grados. En cúmulos irregulares, este gas está claramente asociado a las galaxias, mientras que en cúmulos regulares, llena todo el cúmulo. Esto muestra que los cúmulos regulares fueron la sede de numerosas interacciones entre galaxias, que poco a poco dispersaron el gas de manera homogénea.

En todos los casos, la emisión de rayos X se acompaña de una pérdida de energía para el gas, que se traduce por una caída de éste hacia el centro del cúmulo y el nacimiento de lo que se llama corrientes gaseosas calientes. Esta afluencia de gas da entonces origen a nubes de hidrógeno, provoca la formación de estrellas poco masivas y contribuye de modo significativo a la masa de las galaxias gigantes centrales.

 

 

ASTRONOMÍA Y ASTROFÍSICA - ANTONIO HERAS - SON FERRER (CALVIÁ)

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