Galaxias como la via lactea tienen
forma de espiral, con una serie de brazos. La galaxia
parece girar, y los brazos parecen curvarse en
sentido contrario al giro, de forma similar a
una borrasca en la Tierra. Sin embargo, creo que para
que se curven deberian rozar con algo, ¿con que?
Jose Luis Antelo Pantrigo.Palma de Mallorca
(España). jantelo@dgtic.caib.es
La curvatura de los brazos de
una galaxia espiral se atribuye a la menor velocidad
de rotación de la parte exterior de la galaxia
respecto a la interior. Esta menor velocidad se puede
atribuir a la conservación del momento angular.
Cuando un patinador que está girando sobre si mismo
acerca sus brazos al cuerpo aumenta su velocidad de
rotación. Una cosa similar puede ocurrir con una nube
estelar que estuviese girando aunque fuese levemente.
Cuando se va contrayendo aumenta su velocidad de
rotación. Las partes internas que se han acercado
más al centro giraran más rápidamente que las
externas. Esta predicción de lo que debe ocurrir es
lo que plantea un problema cuando se estudia el
sistema solar. De acuerdo con lo anterior el Sol
debería girar mucho más rapidamente de lo que lo
hace en realidad. Esta discrepancia se supone que se
resuelve considerando que parte del momento angular
del Sol se ha trasladado a los planetas por medio del
campo magnético solar. Como el campo magnético
galáctico es mucho menor esa transferencia de momento
no ha dado tiempo a que se produzca en las galaxias
espirales que parecen ser más jovenes que las
elípticas.
Antonio Gros. Ceuta (España)
Puntualización: En primer lugar, conviene
aclarar que en la misma pregunta hay un desliz: Los
brazos de una galaxia no necesariamente parecen
curvarse en sentido contrario al giro. Hay galaxias en
las que efectivamente esto es así, pero en otras no.
En segundo lugar, la respuesta dada se refiere al
efecto conocido como "rotacion diferencial";
esto es, que las estrellas situadas alejadas del
centro galactico giran más lentas que las situadas
más cerca de este.
Sin embargo, la rotación diferencial no consigue
explicar la forma de los brazos espirales. Es obvio
que el efecto de rotación diferencial solo tiene
dependencia con la coordenada radial desde el centro
de la galaxia, mientras que los brazos espirales no
son circunferencias, sino mas bien espirales
logaritmicas (en una muy buena aproximacion).
De hecho, hoy en dia no hay ninguna teoria que
explique por completo la estructura espiral de las
galaxias. La mas aceptada se debe al astrofisico Lin y
colaboradores suyos, y data de 1964-69. En ella se
postula la existencia en el plano galactico de unas
"ondas de densidad espirales"
caracterizadas por un potencial gravitatorio que
perturba al potencial gravitatorio axisimétrico
debido a toda la masa de la galaxia. Este potencial
perturbativo provoca un cambio en la densidad y
velocidad del gas galáctico, así como un cambio en
la velocidad de las estrellas en su movimiento
alrededor del centro galáctico. Estos cambios
provocan la concentración del gas en determinadas
regiones de la galaxia, donde sufren el impacto de
ondas de choque que originan la formación estelar,
motivo por el cual se hacen visibles los brazos
espirales, brillantes gracias a su alto contenido en
estrellas jovenes, de tipos espectrales tempranos (O y
B, fundamentalmente).
La gran ventaja de esta teoría es que es
"autoconsistente"; es decir, el cambio de
posición y velocidad del gas y las estrellas provoca
una perturbación en el potencial gravitatorio
galáctico justo igual al inicialmente supuesto.
Si quieres mas información al respecto, te recomiendo
que consultes los artículos de Lin y colaboradores:
Lin, C.C., Shu, F.H. 1964, ApJ 140, 646
Lin, C.C., Yuan, C., Shu, F.H. 1969, ApJ 155, 721
Si quieres un resumen de la teoría en castellano,
puedes encontrarlo en uno de los capitulos de mi Tesis
de Licenciatura "La estructura espiral de la
Galaxia en el entorno solar" (te la puedes bajar
desde mi página WEB http://www.am.ub.es/~dfernand
).
David Fernandez-Barba. Barcelona
(España).dfernand@am.ub.es
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