junio 15, 2024

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¿La Vía Láctea gira alrededor de algo?

¿La Vía Láctea gira alrededor de algo?
NASA

La Vía Láctea vista desde la Tierra.

A medida que se acerca la estación seca al sur del ecuador de Indonesia, observar la Vía Láctea se vuelve más fácil. No se necesitan herramientas, cielos oscuros y sin contaminación lumínica. Al igual que los satélites, los planetas o las estrellas, esta gigantesca galaxia espiral que es el gran hogar de los humanos en la Tierra se mueve por el universo.

En mayo, la Vía Láctea aparece como una tenue mancha blanca en el cielo del sur. Al comienzo de la noche, la Mancha Blanca se extiende de suroeste a este, atravesando las constelaciones Kite o Crux, Alpha Centauri y Beta Centauri o Lyndang Wulanger Ngrim, la constelación de Escorpio o Escorpión y la constelación de Sagitario.

Después del amanecer, manchas blancas se extienden desde el horizonte sur. Estos puntos blancos son en realidad miles de millones de estrellas en la Vía Láctea. Estas estrellas se mueven alrededor del centro galáctico en forma de un agujero negro supermasivo llamado Sagitario A*.

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Si la Luna gira alrededor de la Tierra, la Tierra gira alrededor del Sol y el Sol gira alrededor del centro de la Vía Láctea, ¿alrededor de qué gira la Vía Láctea?

Una imagen de la galaxia espiral Andrómeda procesada a partir de datos del Telescopio Espacial Spitzer.  Las imágenes tomadas en diferentes longitudes de onda muestran la distribución de estrellas, polvo y regiones de formación estelar en Andrómeda.
NASA/JPL-Caltech

Una imagen de la galaxia espiral Andrómeda procesada a partir de datos del Telescopio Espacial Spitzer. Las imágenes tomadas en diferentes longitudes de onda muestran la distribución de estrellas, polvo y regiones de formación estelar en Andrómeda.

La órbita es el movimiento de un objeto hacia otro objeto sujeto por la gravedad. Unión por gravedad, citado ciencia directa18 de mayo de 2024 El movimiento de un objeto hacia otros objetos es continuo o repetitivo.

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En el mecanismo de movimiento entre dos objetos, ambos objetos en realidad se mueven hacia su centro de masa. Este centro de masa es el punto de equilibrio entre los dos objetos y su ubicación depende de la masa de los dos objetos.

En dos objetos con masas muy diferentes, el centro de masa se encuentra entre los dos objetos. Este patrón se ve a menudo en sistemas estelares binarios, donde dos estrellas se mueven alrededor de un centro de masa común.

Durante los próximos cien millones o mil millones de años, estas dos galaxias se fusionarán para formar una galaxia gigante.

Sin embargo, en un sistema de dos objetos con masas muy diferentes, como la órbita entre la Tierra y el Sol o la Luna y la Tierra, el centro de masa se encuentra en el objeto de mayor masa. Esta condición hace que los objetos con masas mayores parezcan estacionarios y los objetos con masas más pequeñas orbiten alrededor de objetos más grandes.

Ver este proceso orbital en objetos muy masivos como las galaxias, por supuesto, se vuelve más complicado de visualizar. A modo de ilustración, el diámetro de la Vía Láctea es de unos 100.000 años luz. Se estima que esta galaxia contiene entre 100 y 400 mil millones de estrellas. El Sol tarda 230 millones de años en dar una vuelta alrededor del centro de la Vía Láctea.

Ilustración de la galaxia espiral de la Vía Láctea vista desde arriba.
NASA/JPL-Caltech

Ilustración de la galaxia espiral de la Vía Láctea vista desde arriba.

La Vía Láctea es miembro de un cúmulo de galaxias circundantes conocido como Grupo Local. Este grupo incluye varias galaxias enanas como la Vía Láctea, Andrómeda, la Triangulación Espiral Pequeña, así como la Gran Nube de Magallanes y la Pequeña Nube de Magallanes.

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En este grupo de galaxias, la Vía Láctea y Andrómeda son las dos galaxias más grandes con masas comparables. No hay otras galaxias de gran masa cercanas a estas dos galaxias. Como resultado, el centro de masa de ambas galaxias se encuentra entre ellas, afirmó Changmo Tony Son, astrónomo del Instituto Científico del Telescopio Espacial (STScI) en Maryland, EE.UU. Como resultado, las dos galaxias parecen orbitar entre sí.

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Sin embargo, la órbita de la Vía Láctea con Andrómeda hacia su centro de masa no es ni circular ni elíptica. «Sería extraño decir que la Vía Láctea orbita algo, porque eso implicaría la existencia de un objeto más grande que la Vía Láctea. «Ese no es el concepto de la órbita de la Vía Láctea», dijo.

Debido a esto, las órbitas de la Vía Láctea y Andrómeda no son circulares o elípticas como las de los cuerpos celestes más pequeños, sino órbitas radiales. Este tipo de órbita involucra dos objetos de gran masa que se mueven en línea recta. En el caso de la Vía Láctea y Andrómeda, estas dos galaxias se mueven directamente una hacia la otra.

Una imagen de la galaxia de Andrómeda (izquierda) capturada por la atracción gravitacional de la Vía Láctea vista desde la Tierra 3.750 millones de años en el futuro.  Se espera que estas dos galaxias espirales colisionen dentro de 4.500 millones de años para formar una nueva galaxia llamada Milcomeda o Milcomeda.
NASA/ESA/Z LEVAY/R. VAN DER MAREL, STSCI/T. Hallas/A. Mellinger

Una imagen de la galaxia de Andrómeda (izquierda) capturada por la atracción gravitacional de la Vía Láctea vista desde la Tierra 3.750 millones de años en el futuro. Se espera que estas dos galaxias espirales colisionen dentro de 4.500 millones de años para formar una nueva galaxia llamada Milcomeda o Milcomeda.

«Ambas galaxias no se mueven más que debido a la gravedad», dijo Chris Mihos, astrónomo de la Universidad Case Western Reserve en Ohio, EE.UU. Sin embargo, la órbita radial de la Vía Láctea no es perfecta ni perfectamente recta, ya que existe cierto movimiento lateral entre ambas.

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Se espera que las dos galaxias colisionen en las órbitas radiales de la Vía Láctea y Andrómeda en los próximos 4.500 millones de años. Las estrellas dentro de dos galaxias no chocan debido a la gran distancia que las separa. Después de que las dos galaxias se cruzan, se vuelven a separar al cabo de un tiempo muy largo (a escala cósmica).

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«Entonces, el movimiento de las dos galaxias se invertirá y se fusionarán de nuevo. En los próximos cien millones o mil millones de años, estas dos galaxias se fusionarán y se convertirán en una gran galaxia», afirmó Mihos. La combinación de la Vía Láctea y Andrómeda Las galaxias han recibido un nuevo nombre por parte de los astrónomos, Milcomeda o Milcomeda.

Se cree que la interacción gravitacional entre las estrellas de Milcomeda es lo suficientemente grande como para obligar a las galaxias combinadas a formar una galaxia elíptica, no una galaxia espiral como la forma original de la Vía Láctea o Andrómeda. Esta fusión podría calentar el gas en los brazos espirales de las dos galaxias, provocando la formación de nuevas estrellas.

La Gran Nube de Magallanes está cubierta por el gas y el polvo de la galaxia enana.  Situada a 200.000 años luz de la Tierra, esta galaxia es una galaxia satélite de la Vía Láctea.
ESA/NASA/HUBBLE

La Gran Nube de Magallanes está cubierta por el gas y el polvo de la galaxia enana. Situada a 200.000 años luz de la Tierra, esta galaxia es una galaxia satélite de la Vía Láctea.

Aunque los humanos ahora comprenden la forma de la órbita de la Vía Láctea, las órbitas de otros objetos del Universo más grandes que las galaxias, como grupos de galaxias o galaxias, aún son inciertas. Es bien sabido que el Grupo Local también se mueve por la atracción de otra gran galaxia llamada Cúmulo de Virgo.

El cúmulo de Virgo contiene cientos de galaxias y su distancia de la Tierra alcanza los 65 millones de años luz, dijo Mihos. Sin embargo, dado que la expansión del universo está empujando a la Vía Láctea más rápido que la atracción gravitacional del cúmulo de Virgo, se cree que el Grupo Local no podrá alcanzar ni atacar el cúmulo de Virgo.

Todos los objetos del universo se mueven. Sin embargo, las limitaciones de la ciencia y la tecnología humanas actualmente significan que aún no se conoce con certeza el movimiento global de bienes a gran escala.