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Teoría de las galaxias espirales

31 Mayo.- Las galaxias espirales son una de las estructuras más cautivadoras de la astronomía, pero su naturaleza todavía no se entiende completamente. Los astrónomos tienen actualmente dos tipos de teorías que pueden explicar esta estructura, en función del entorno de la galaxia, pero un nuevo estudio se ha aceptado para su publicación en el Diario Astrofísico, sugiere que una de estas teorías puede ser en gran parte incorrecta.


Galaxia M66 vista desde el Hubble
Para galaxias con compañeras cercanas, los astrónomos han sugerido que las fuerzas gravitatorias pueden provocar la estructura espiral. Sin embargo, las galaxias aisladas, es necesario otro mecanismo para que las galaxias formen estas estructuras sin la intervención de una vecina. Una posible solución a esto fue estudiado por primera vez en 1964 por Lin Shu y en el que sugirió que ese tipo de estructura no es más que una ilusión. En su lugar, esos brazos espirales no eran estructuras en movimiento, pero las zonas de mayor densidad que se mantienen estacionarias, como estrellas entrado y saliendo de ellas similar a como un atasco de tráfico se mantiene en su posición, aunque los coches van viajando dentro y fuera. Esta teoría ha sido llamada la teoría de la densidad de Lin Shu de las ondas y ha sido un gran éxito. Trabajos previos han reportado una progresión del frío en regiones HI, y el polvo en la porción interna de los brazos espirales, que chocan en la región de mayor densidad y así provoca la formación de estrellas, haciendo que salgan estrellas calientes de clase O y de clase B que mueren antes de salir de la estructura, dejando la estrellas de menor masa para rellenar el resto del disco galáctico.

Una de las principales preguntas sobre esta teoría ha sido la longevidad de la región superdensa. De acuerdo con Lin Shu y así como muchos otros astrónomos, estas estructuras son en general estables durante largos periodos de tiempo. Otros sugieren que la densidad de la onda va y viene en una vida relativamente corta en patrones recurrentes. Esto sería similar al girar en su coche y el de delante de ti a veces parece sincrónico antes de salir de la fase de nuevo, alineándose en unos minutos. En las galaxias, el patrón se compone de las órbitas de las estrellas individuales, que periódicamente se alinean para crear los brazos espirales.

Para ello, la nueva investigación, dirigida por Kelly Foyle de la Universidad McMaster en Ontario, examinó la progresión de la formación de las estrellas en como el gas y el polvo entraron en la región de choque producida por la onda de densidad-Lin Shu. Si la teoría fuera correcta, se debe esperar encontrar una progresión en la que por primera vez se encuentran el gas frío HI y el monóxido de carbono, y las compensaciones del hidrógeno molecular cálido y las 24 micras de emisión de las estrellas que se forman en las nubes y, por último, otro desplazamiento de la de emisión UV de estrella totalmente formadas y no oscurecidas.

El equipo examinó 12 galaxias espirales cercanas, como M 51, M 63, M 66, M 74, M 81 y M 95. Estas galaxias representaban algunas variaciones de las galaxias espirales, como espirales de gran diseño, espirales barradas, espirales floculantes y una espiral interactuando.

Cuando se utiliza un algoritmo de ordenador para examinar cada una de las compensaciones que apoyaría la teoría de Shu-Lin, el equipo informó que no podían encontrar una diferencia en la ubicación entre las tres fases diferentes de la formación estelar. Esto contradice los estudios anteriores (que fueron hechas "a ojo" y por lo tanto sujetos a posibles errores) y pone en duda la larga vida estructura espiral como predice la teoría de Shu-Lin. En cambio, este resultado está de acuerdo con la posibilidad de que transitorios brazos espirales se rompan y la reforma de forma periódica.

Otra opción, que rescata la teoría de las ondas de densidad es que hay múltiples "patrones de velocidades" ondas de densidad que se producen de forma más compleja y por lo tanto desdibuja los desplazamientos previstos. Esta posibilidad se apoya en un estudio de 2009 que asigna estas velocidades y encontró que varias galaxias espirales es probable que tengan tal comportamiento. Por último, el equipo toma nota de que la técnica en sí puede ser errónea y subestima la emisión de cada zona de formación estelar. Para resolver la cuestión, los astrónomos necesitan para producir modelos más refinados y explorar las regiones con mayor detalle y en más galaxias.


Todavía no está clara la formación de las galaxias espirales.