Canibalismo… y otras formas de interacción galáctica

Por Mariano Moles y Mar Gulis (CSIC)*

Las galaxias son sistemas de estrellas, gas y polvo encerrados en un enorme halo de materia oscura. La mayoría de ellas forman sistemas múltiples en los que viven y evolucionan. De hecho, es complicado encontrar galaxias verdaderamente aisladas, es decir, que hayan evolucionado fuera de la influencia de otras, al menos durante los últimos dos mil millones de años. La interacción de las galaxias con otras del entorno, aun si esta no es violenta ni destructiva, juega un papel esencial en sus propiedades.

Vamos a considerar tres situaciones que nos permiten visualizar, brevemente, lo que puede significar esta interacción gravitatoria para la evolución de las galaxias.

Interacción secular

En las regiones externas de los cúmulos de galaxias o de grupos dispersos, la interacción entre galaxias no es en general violenta sino que va actuando a lo largo del tiempo, produciendo transformaciones paulatinas. Incluso las galaxias que están en situación de interacción suave presentan propiedades claramente distintas a las de las galaxias aisladas en las masas, los tamaños e incluso los colores fotométricos. Las galaxias aisladas son más pequeñas, menos masivas y más azuladas.

Galaxy Cluster Abell 1689. Los cúmulos de galaxias, en tanto que entidades gobernadas por la interacción gravitatoria, son lugares ideales para estudiar la evolución de las galaxias bajo los efectos de esa interacción. / hubblesite

Galaxy Cluster Abell 1689. Los cúmulos de galaxias, en tanto que entidades gobernadas por la interacción gravitatoria, son lugares ideales para estudiar la evolución de las galaxias bajo los efectos de esa interacción. / hubblesite

Choques de galaxias

Aunque no es muy frecuente, en los cúmulos también se producen agrupamientos y hasta colisiones destructivas de galaxias. Esto suele ocurrir en las etapas iniciales de la formación de la parte central del cúmulo. Pero hay casos, como el de la galaxia IC 1182, en los que la colisión de dos galaxias se produce en etapas posteriores.

¿Qué sucede en estas colisiones galácticas? Sabemos que las estrellas por su lado y la materia oscura por el suyo solo responden a las fuerzas gravitatorias. Además, lo que podríamos llamar gas de estrellas, es decir, el conjunto de todas las estrellas con sus velocidades respectivas, es de muy baja densidad. En efecto, la distancia media entre dos estrellas es más de un millón de veces superior al tamaño medio de estas. De modo que la probabilidad de colisión entre estrellas de una galaxia es, por lo general, muy baja.

Cuando dos galaxias colisionan, sus respectivos gases de estrellas pueden pasar uno a través del otro casi inalterados salvo por efectos de larga escala cuando una de ellas es capturada por otra y empieza a orbitar en espiral a su alrededor. Entonces pueden producirse largas colas o apéndices que se extienden a gran distancia de la galaxia y que evidencian la interacción. También el gas puede ser arrancado del cuerpo de la galaxia y formar apéndices y estructuras de gran escala. Magníficas muestras de esos procesos son la galaxia que se denomina, por su forma, del renacuajo (Tadpole Galaxy), catalogada como NGC 4676; y la galaxia llamada de los ratones (Mice Galaxy).

La galaxia IC 1182 está ya en una fase avanzada del proceso de fusión. La larga cola de marea atestigua la violencia del choque. / eso

La galaxia IC 1182 está en una fase avanzada del proceso de fusión. La larga cola de marea atestigua la violencia del choque. / eso.org

Por otra parte, la interacción violenta altera fuertemente el ritmo de formación estelar de una galaxia y provoca una aceleración notable de su evolución. Quizá uno de los ejemplos más espectaculares de este proceso es el que puede apreciarse en la galaxia de las Antenas. La extensión total abarcada por las dos antenas es de casi cuatro veces la dimensión de nuestra Galaxia (Vía Láctea). En la zona central capturada por el telescopio espacial Hubble se observa una intensísima formación estelar, con más de 1.000 cúmulos jóvenes de estrellas.

El resultado final de esas grandes colisiones es una única galaxia de forma esferoidal, relajada y exhausta, evolucionando tranquilamente a medida que sus estrellas jóvenes desaparecen y las demás van envejeciendo. A veces ocurre que las colisiones no sólo dan lugar a nuevas estrellas, sino también a nuevas galaxias que se van construyendo en las colas de marea o en los aledaños de la zona más directamente afectada por la interacción. Estas galaxias, llamadas enanas de marea, por producirse en esas situaciones, se han detectado en el apéndice de IC1182 o en las colas producidas en el Quinteto de Stephan.

Canibalismo galáctico

Cuando una de las galaxias que interaccionan es mucho mayor que la otra puede ocurrir que la segunda acabe siendo engullida por la primera, sin que se produzcan los fenómenos que acabamos de ilustrar, propios de colisiones entre dos galaxias más o menos similares. Los signos de este canibalismo galáctico son mucho menos espectaculares y difíciles de detectar. Por eso el estudio de este fenómeno y su importancia para la evolución de las galaxias es reciente.

Simulación por ordenador del proceso de canibalismo: una galaxia enana está siendo desorganizada para ser luego engullida por una galaxia como la Vía Láctea. / astro.virginia.edu

Simulación por ordenador del proceso de canibalismo: una galaxia enana está siendo desorganizada para ser luego engullida por una galaxia como la Vía Láctea. / astro.virginia.edu

En nuestro Grupo Local de galaxias hay tan solo tres masivas: Andrómeda, la Vía Láctea y M33 (mucho menos masiva que las otras dos), mientras que existen cerca de 50 galaxias enanas, poco masivas, pequeñas, meros satélites de las dominantes. A lo largo de la evolución del sistema puede ocurrir que una de esas galaxias sea atrapada definitivamente por una de las masivas y acabe siendo tragada por ella. Las estrellas de la galaxia canibalizada van a constituir una corriente estelar en la galaxia grande, que solo con muy sofisticados medios se puede detectar, medir y caracterizar. Aunque de momento solo podemos conjeturarlo, ese parece ser el caso de la galaxia enana Sagitario, que podría estar siendo engullida por nuestra galaxia.

 

* Este texto está basado en contenidos del libro de la colección ¿Qué sabemos de? (Editorial CSIC – Los Libros de la Catarata) ‘El jardín de las galaxias’, escrito por Mariano Moles.

4 comentarios

  1. Dice ser 20 segundos

    Y supongo que si una galaxia con nombre de hombre se traga otra con nombre de mujer, se trataria de un nuevo caso de violencia de género? pero interestelar eh!!!!

    Ahora las femibolcheviques exigirán que todas las galaxias tengan nombre de mujer, ante el patriarcado estelar que puebla el sistema solar, las constelaciones con elementos fálicos sintomatizan un abuso continuado sobre las estrellas (genero femenino) por lo tanto la ley 1/2004 de 28 de diciembre.

    21 febrero 2019 | 10:43

  2. Dice ser Casandra

    Los físicos descubren por qué las uvas se ‘encienden’ en el microondas (VIDEO)

    Publicado: 21 feb 2019

    Los científicos demuestran que el experimento funciona no solo con esta fruta, sino también con todos los objetos pequeños, ricos en agua y más o menos esféricos

    a Red está llena de videos que muestran a usuarios haciendo un experimento casero con uvas y microondas. ¿De qué se trata? De cortar la uva por la mitad, colocarla en el interior del aparato y ponerlo en marcha. La uva comienza entonces a echar chispas, aparece una llama y se produce plasma.

    El video en el que el físico Stephen Bosi hace el experimento para el canal de YouTube Veritasium en la Universidad de Sídney tiene más de 2 millones de reproducciones.

    Los científicos tienen la explicación. En un estudio, publicado en la revista científica PNAS, se analizaron diferentes hipótesis y se llegó a la conclusión de que la energía de las dos mitades de una uva, colocadas una al lado de la otra, se concentra en un punto muy pequeño, lo que permite formar un campo de iones con el sodio y el potasio dentro de las uvas y producir el plasma.

    Para entender lo que sucede con las uvas, los investigadores de la Universitdad de Trent (Ontario, Canadá) han observado el efecto en la región visible e infrarrojo. La energía se concentra en los puntos de temperatura extremadamente alta en el centro de las uvas. Una sola uva se calienta mucho, pero son los dos puntos de conexión los que permiten la aparición de las chispas.

    Para demostrar este hipótesis, los físicos colocaron en el microondas perlas de hidrogel, huevos de codorniz sin cáscara y arándanos y resultó que todos los objetos pequeños, ricos en agua y más o menos esféricos daban resultados idénticos. El puente de la piel entre las uvas tampoco es esencial: las uvas pueden producir el mismo efecto siempre cuando estén una al lado de la otra. Este artículo desmiente la explicación del experimento más popular: gracias al puente de la piel entre las mitades de la uva aparece la corriente y se acumula el exceso de energía que sale con la nube de gas ionizado.

    21 febrero 2019 | 11:09

  3. Dice ser kalyonte

    Cuidado con los aliens: son muy peligrosos, aunque no tanto como los terrícolas…

    21 febrero 2019 | 19:11

  4. Dice ser Ecuaciones

    Es muy interesante, aunque el articulo se quedó un poco corto y faltaron más imágenes.

    16 abril 2019 | 09:19

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