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vía Láctea

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vía Láctea
Galaxia espiral barrada
Vía Láctea infrared.jpg
La Vía Láctea vista en infrarrojos
Datos de observación
( época J2000.0 )
Constelación Sagitario
Ascensión recta 17 h 45 min 35 seg
Declinación -28 ° 56 ′ 00 ″
Tamaño aparente (V) 360 °
Características físicas
Chico Galaxia espiral barrada
Clase SBbc
Masa 6,82 × 10 11 M ⊙
Dimensiones 100 000 al
(32600 piezas )
Magnitud absoluta (V) −20,9
Edad estimada 13,7 mil millones de años
Funciones relevantes Espesor:
gas: 12 000 a [1]
banda de estrellas: 1000 al
Período de rotación:
bar: 15-18 millones de años [2]
espiral: 50 millones de años [2]
Sol: 225-250 millones de años
Otras designaciones
la galaxia
Mapa de localización
vía Láctea
Sagitario IAU.svg
Categoría de galaxias espirales barradas

Coordenadas : Carta celeste 17 h 45 m 35 s , -28 ° 56 ′ 00 ″

La Vía Láctea (del latín : Via Lactea ) es la galaxia a la que pertenece nuestro sistema solar ; es "la galaxia" por excelencia: el nombre deriva del griego galaxias (relacionado con la palabra leche ) utilizado en la época griega para designarla.

A partir de los estudios más recientes parece que, desde un punto de vista estrictamente morfológico, se trata de una galaxia con una espiral barrada , es decir, una galaxia compuesta por un núcleo atravesado por una estructura en forma de barra de la que se desprende la espiral que seguir una tendencia logarítmica ; junto con la Galaxia de Andrómeda , es el miembro principal del Grupo Local , un grupo de galaxias que también incluye la Galaxia del Triángulo y unas cincuenta galaxias menores, principalmente galaxias enanas .

En astronomía observacional , el término designa la tenue banda luminosa blanquecina de aspecto lechoso que cruza diagonalmente la esfera celeste, formada por las estrellas y nebulosidades ubicadas en el propio disco galáctico . La Vía Láctea es más brillante en la dirección de la constelación de Sagitario , donde se encuentra el centro galáctico pero no es visible debido a la absorción de luz por el denso polvo presente en esa dirección.

A lo largo de la historia han surgido muchos mitos y leyendas para explicar el origen de la Vía Láctea: desde la leche de Hera amamantando a Heracles en la mitología griega hasta el etéreo Ganges de la India ; imaginado por Demócrito y astrónomos árabes como un rastro de estrellas distantes, fue reconocido como tal por Galileo Galilei y, más tarde, por estudiosos y filósofos como Immanuel Kant , William Herschel y Lord Rosse .

Según algunas fuentes, el término "Vía Láctea" se refiere exclusivamente al rastro luminoso que se observa en el cielo nocturno; en el ámbito científico, costumbre arraigada principalmente en países anglosajones , para indicar la galaxia en su conjunto sería preferible utilizar el término Galaxia de la Vía Láctea (en inglés Galaxia de la Vía Láctea ) o incluso la Galaxia , con inicial mayúscula. Sin embargo, incluso en las publicaciones científicas, el término Vía Láctea sigue siendo el más extendido, también para indicar la galaxia en su conjunto. [3] [4]

Observación desde la Tierra

La Vía Láctea del Hemisferio Norte; se distingue el asterismo del Triángulo de Verano , mientras que la Hendidura del Cisne es claramente visible, una larga banda oscura que divide el rastro de luz de la Vía Láctea en una dirección longitudinal
La Vía Láctea en el cielo particularmente oscuro sobre el Cerro Paranal

Observando la Vía Láctea desde la Tierra , que reposa en uno de sus brazos espirales, aparece en el cielo nocturno como una clara franja de luz blanca que atraviesa toda la bóveda celeste, donde se juntan más estrellas que en otras zonas del cielo y que aparece ligeramente diferente según el hemisferio en el que se encuentre. [5] Numerosas interrupciones en su continuidad son provocadas por la presencia en varios puntos de nebulosas oscuras y polvo que oscurecen la luz de las estrellas más distantes. La parte más brillante se encuentra entre las constelaciones de Ofiuco , Escorpio y Sagitario , es decir, en la dirección del centro galáctico ; otros numerosos puntos luminosos están dispuestos al norte y al sur del centro, en particular el tramo constituido por el brazo Cisne , en la constelación del mismo nombre , y por el brazo Carena-Sagitario , en la constelación Carena . [6]

En relación con el ecuador celeste , la Vía Láctea pasa en su extremo norte en la constelación de Casiopea y en el extremo sur en la constelación de la Cruz del Sur . Esta disposición se debe a la gran inclinación relativa entre el plano orbital de la Tierra (la eclíptica , que es el plano fundamental del Sistema Solar) y el plano ecuatorial de la Galaxia. En realidad, debido al fenómeno de la precesión de los equinoccios , esta inclinación de la Vía Láctea varía considerablemente según las épocas, aumentando o disminuyendo si el eje de rotación de la Tierra se acerca o se aleja del mismo camino que la Vía Láctea; en nuestra época, su inclinación está creciendo lenta pero constantemente. En la época precesional opuesta, hace 13.000 años o 13.000 años a partir de ahora, la inclinación de la Vía Láctea disminuye. [7] [8]

Debido a la diferente distribución de las nebulosas oscuras en nuestra Galaxia, su forma vista desde la Tierra parece muy irregular y dentada: el tramo norte del centro galáctico, que cae en el hemisferio norte, aparece atravesado por un largo sendero oscuro que lo atraviesa. el cinturón central de la estela de luz por más de cuarenta grados: es un complejo nebuloso conocido como la Grieta del Cisne y es una característica típica de la Vía Láctea del cielo del norte; vista desde el hemisferio sur, en su rama al sur del centro galáctico, parece menos oscurecida que la parte boreal: la única nebulosa oscura de relevancia es la Nebulosa Saco de Carbón , que parece una mancha oscura que se superpone a la gran luz de la Lechosa. Camino de los cielos del sur. En cambio, en la dirección opuesta al centro galáctico, entre las constelaciones de Auriga y Géminis , [9] el rastro de luz parece un poco menos denso y menos brillante.

El hecho de que la Vía Láctea divida el cielo nocturno de la Tierra en dos hemisferios más o menos iguales indica que el Sistema Solar está cerca del plano galáctico. Sin embargo, el brillo superficial relativamente bajo de la Vía Láctea no permite que se vea desde áreas urbanas o suburbanas más grandes plagadas de contaminación lumínica . [10]

Una imagen compuesta de la región central de nuestra galaxia, la Vía Láctea. La imagen fue obtenida combinando observaciones del Telescopio Espacial Hubble, el Telescopio Espacial Spitzer y el Observatorio de Rayos X Chandra en diferentes longitudes de onda, revelando la intensa actividad cerca del núcleo galáctico detrás de las oscuras nubes de polvo.

Historia de observaciones

Etimología y creencias

Icono de lupa mgx2.svg El mismo tema en detalle: Vía Láctea y Lista de nombres de la Vía Láctea (Mitología griega) .
El origen de la Vía Láctea por Tintoretto .

Numerosas cosmogonías , formuladas por poblaciones de todo el mundo, han intentado explicar el origen de la Vía Láctea. Los nombres italiano , inglés y europeo en general derivan del nombre griego antiguo Γαλαξίας, Galaxias , que a su vez deriva de la palabra γάλα, γάλαϰτος ( gala, galaktos ), es decir, leche; que es también el origen mismo de la palabra galaxia .

El nombre deriva de un conocido episodio de la mitología griega : Zeus , que se enamoró de Alcmena , tras asumir los rasgos de su marido, el rey de Tirinto Anfitrión [11] , tuvo una relación con ella y la dejó embarazada. Heracles nació que Zeus decidió lugar, tan pronto como nació, en el seno de su esposa Estaba dormido, por lo que el niño puede beber la leche divina e inmortal por lo tanto llegar a ser. Pero Hera se despertó, se dio cuenta de que estaba alimentando a un niño desconocido y lo rechazó; la leche, rociada de los senos , salpicó y humedeció el cielo nocturno, originando la "Vía Láctea". [12] En la forma latina Via Lactea , el término fue utilizado más tarde por los romanos que siguieron el mito griego.

Los babilonios , fundadores de la astronomía, creían que la Vía Láctea se obtuvo de la metamorfosis de la cola de la diosa dragón Tiāmat , luego de que fuera capturada por el dios Marduk [13] [14] .

Los antiguos egipcios consideraban la Vía Láctea como una contraparte celestial del Nilo : un río claro que cruzaba el cielo nocturno exactamente como el Nilo cruzaba sus tierras. [15]

En la zona de Asia Central , África y en algunas culturas mediterráneas, el nombre de la Vía Láctea está ligado a palabras indígenas que significan paja , de manera similar al nombre sardo Sa bia 'e sa palgia , El camino de la paja, el término fue difundido por los árabes que lo habían tomado prestado del idioma armenio . [dieciséis]

En algunas lenguas urálicas , turcas , finougricas y bálticas , la Vía Láctea se llama la Vía de los Pájaros ; el nombre chino Silver River (銀河) se utiliza en todo el este de Asia , incluidos Corea y Japón . Un nombre alternativo utilizado en la antigua China , especialmente en poemas, es Ethereal River of Han (天 汉); en japonés, por otro lado, el río Silver (銀河ginga ) adquiere el significado genérico de galaxia, mientras que la Vía Láctea, precisamente llamada, se llama Silver River System (銀河系gingakei ) o también el río Celestial (天 の 川ama no kawa ). En las lenguas corrientes en la India , tanto en las de origen indoeuropeo como en las de origen dravidiano , se utiliza el término sánscrito y en hindi Akasha Ganga , el celestial Ganges . En sueco finalmente se llama Vintergatan (Winter Road), ya que las estrellas de su cinturón se utilizan para predecir la época del invierno siguiente.

En España, la Vía Láctea se llama popularmente Camino de Santiago porque fue utilizada como guía por los peregrinos en su camino hacia este lugar. Según una leyenda medieval, la Vía Láctea se formó a partir del polvo levantado por los propios peregrinos. [17] El mismo término Compostela derivaría de campus stellae .

Enfoques científicos

La forma de la Vía Láctea deducida por William Herschel en 1785 según la disposición de las estrellas; el sistema solar se imaginó cerca de su centro.

Aristóteles describió la Vía Láctea en una de sus obras sobre Ciencias de la Tierra , la Meteorológica (DK 59 A80), pero incluso antes que él, los filósofos Anaxágoras (alrededor de 500 - 428 aC ) y Demócrito ( 450 - 370 aC ) propusieron la idea de que el La Vía Láctea era un largo rastro de estrellas muy distantes. El astrónomo persa Abū Rayhān al-Bīrūnī (973-1048 d.C.) fue el primero en notar que la Vía Láctea está formada por una colección de innumerables estrellas nebulosas. [18]

La primera confirmación se produjo en 1610 , cuando Galilei utilizó un telescopio para estudiar la Vía Láctea: vio de hecho que estaba compuesta por un número muy elevado de estrellas débiles. [19] En un tratado de 1755, Immanuel Kant , refiriéndose a un trabajo anterior de Thomas Wright , especuló correctamente que la Vía Láctea era en realidad un cuerpo giratorio formado por una enorme cantidad de estrellas, unidas por la fuerza de la gravedad como en el sol. sistema, pero a una escala mucho mayor; desde el interior, el disco de estrellas se ve como un rastro largo y claro solo por un efecto de perspectiva. También especuló, siempre correctamente, sobre el hecho de que algunas de las nebulosas visibles en el cielo nocturno no eran más que "galaxias" similares a la nuestra pero mucho más lejanas. [20]

El primer intento de describir la forma de la Vía Láctea y la posición del Sol dentro de ella fue realizado por William Herschel en 1785, mediante un escrupuloso recuento del número de estrellas en seiscientas regiones diferentes del cielo. Más tarde, dibujó un diagrama de la forma de la galaxia, considerando erróneamente al Sol cerca de su centro. [21]

Fotografía de la "Gran Nebulosa de Andrómeda" que data de 1899 , más tarde conocida como la Galaxia de Andrómeda .

En 1845, Lord Rosse construyó un nuevo telescopio que le permitió distinguir la forma elíptica y en espiral de algunas de las nebulosas conocidas en ese momento; también trató de averiguar cuál era el "punto de origen individual" en muchas de estas "nebulosas" particulares, como ya había formulado Kant. [22]

En 1917, Heber Curtis observó la supernova S Andromedae dentro de la " Gran Nebulosa de Andrómeda "; luego, mirando en los registros fotográficos, encontró otras once estrellas novas. Curtis determinó que la magnitud aparente de estos objetos era 10 veces menor que lo que alcanzan los objetos dentro de la Vía Láctea. Como resultado, calculó que la "nebulosa" debe estar a una distancia de unos 150.000 parsecs . De este modo, se convirtió en un defensor de la teoría de los "universos islas", que afirmaba que las nebulosas espirales eran en realidad galaxias separadas similares a la nuestra. [23] En 1920 tuvo lugar el Gran Debate entre Harlow Shapley y Heber Curtis sobre la naturaleza de la Vía Láctea, las nebulosas espirales y el tamaño del Universo . Para apoyar la hipótesis de que la Gran Nebulosa de Andrómeda era en realidad una galaxia exterior, Curtis señaló la presencia de líneas oscuras similares a las nebulosas oscuras observables en la Vía Láctea, así como el notable efecto Doppler observado. [24]

El problema fue resuelto definitivamente a principios de los años veinte por Edwin Hubble, quien utilizó el poderoso telescopio Hooker , recién construido en el observatorio Mount Wilson . Pudo resolver las partes externas de algunas nebulosas espirales como conjuntos de estrellas e identificó algunas variables cefeidas , que le ayudaron a estimar la distancia de estas nebulosas: estas resultaron ser demasiado distantes para formar parte de la Vía Láctea. [25] En 1936, el propio Hubble ideó un sistema de clasificación para las galaxias basado en su morfología que todavía se usa en la actualidad, la Secuencia de Hubble . [26]

Dimensiones

Una representación artística de la Vía Láctea.

El disco estelar de la Vía Láctea tiene un diámetro de unos 100.000 años luz y un grosor, [27] [28] en la región de los brazos, de unos 1.000 años luz . [29] Las estimaciones sobre el número de estrellas que lo componen son variadas ya veces controvertidas: según algunas fuentes rondarían los 200 mil millones, [30] mientras que según otras podrían llegar hasta los 400 mil millones; [28] En realidad, el número exacto depende de la cantidad de estrellas de baja masa , muy incierto; además, observaciones recientes sugieren que el disco de gas de la Vía Láctea tiene un espesor de 12.000 años luz, un valor doce veces superior al que se había hipotetizado previamente. [31] Si hubiera un modelo a escala con un diámetro de 130 km que representara nuestra Galaxia, el sistema solar ocuparía solo 2 milímetros.

Fuera de la Vía Láctea se destaca el halo galáctico , delimitado por las dos grandes galaxias satélites, la Gran y la Pequeña Nube de Magallanes , cuyos perigalácticos (los puntos de sus órbitas más cercanos a nuestra Galaxia) se encuentran a unos 180.000 años luz de distancia de la propia Vía Láctea. . [32]

La edad

Icono de lupa mgx2.svg El mismo tema en detalle: Formación y evolución galáctica y Nucleocosmocronología .

Definir la edad exacta de la Vía Láctea presenta considerables dificultades; la edad estimada de HD 140283 , la estrella más antigua conocida de la Galaxia, es de unos 13.700 millones de años, una edad no muy diferente a la del propio Universo . [33]

Esta estimación se basa en una investigación realizada en 2004 por un equipo de astrónomos que utilizó el espectrógrafo del Very Large Telescope para medir, por primera vez, el contenido de berilio de dos estrellas en el cúmulo globular NGC 6397 . [34] De estas investigaciones se desprende que el lapso de tiempo que separa la aparición de la primera generación de estrellas de toda la Galaxia de la del cúmulo globular examinado es de entre 200 y 300 millones de años; considerando la edad estimada de las estrellas del cúmulo globular (13,4 ± 0,8 mil millones de años), fue posible estimar la edad de las estrellas más viejas de la Vía Láctea, que por tanto rondaría los 13,7 ± 0,8 mil millones de años o unos 300 millones años mayor. Si estos cálculos son correctos, el disco galáctico tendría entre 6,5 y 10,1 mil millones de años. [35]

Composición y estructura

NGC 7331 a menudo se conoce como una galaxia hermana de la Vía Láctea; [36] mirándolo desde fuera, nuestra Galaxia sería, por tanto, muy similar a ésta. IC 342 es otra galaxia similar en apariencia a la nuestra.

Las observaciones realizadas por el Telescopio Espacial Spitzer en 2005 [37] confirmaron que la Vía Láctea es realmente una galaxia con una espiral barrada : nuestra Galaxia está formada por lo tanto por un núcleo central ( abultamiento ) atravesado por una estructura en forma de barra, formada por las estrellas evolucionaron, rodeadas de gas y polvo ; cuatro estructuras espirales logarítmicas se ramifican desde la barra en la que están dispuestas las formaciones estelares más jóvenes.

Estudios realizados en 2019 sobre la deformación galáctica parece que la galaxia no es plana, no es una espiral colocada en un plano, pero como algunas otras está deformada con algunos brazos deformados entre 27.000 y 28.000 años luz en una dirección por encima del plano. y algunos miles en el lado opuesto, asimétricamente. [38] [39] Esta conformación, que se mueve y fluctúa alrededor de la galaxia en un intervalo de algunos millones de años, provoca por un lado una deformación más pronunciada que la del lado opuesto; Se supone que, dado que la deformación afecta a las estrellas nacidas hace unos 3 mil millones de años más que a las nacidas hace más de 6 a 9 mil millones, se debe a la influencia de lagalaxia elíptica Nana de Sagitario , una galaxia satélite que realmente ha interactuado con la lechosa. Hace unos 3.000 millones de años, probablemente alterando la configuración de la Vía Láctea.

La distribución de masa en la galaxia parece seguir el modelo SBC sugerido en la clasificación de Hubble , es decir, una galaxia espiral con brazos relativamente delgados y deshilachados. [40]

La hipótesis de que la Vía Láctea era en realidad una espiral barrada, y no una simple galaxia espiral como se creía inicialmente, comenzó a interesar a los astrónomos alrededor de la década de 1980 ; [41] Sus sospechas fueron confirmadas por observaciones realizadas por el Telescopio Espacial Spitzer durante 2005 , [37] que también mostraron que la barra central de la Vía Láctea era en realidad más ancha de lo que inicialmente se sospechaba. La Vía Láctea ahora se considera una espiral barrada de tipo SBbc.

En 2006, la masa total de la Galaxia se estimó con mayor precisión, y se indicó un valor de aproximadamente 5,8 × 10 11 M ☉ , [42] [43] [44] que incluye un número variable de componentes estelares, dependiendo de la abundancia. de estrellas de baja masa, entre 200 y 400 mil millones de estrellas. En cambio, se ha estimado que la magnitud absoluta integrada de la Vía Láctea es de alrededor de -20,9. Gran parte de la masa galáctica podría estar formada por materia oscura , que forma un halo galáctico cuyas estimaciones de masa varían entre 600 mil millones y 3,000 mil millones de masas solares (M ☉ ). [44]

Centro galáctico

Icono de lupa mgx2.svg Mismo tema en detalle: Centro de la Vía Láctea .
El centro de la Vía Láctea en una imagen infrarroja tomada por el Telescopio Espacial Spitzer .

El disco galáctico, que se extiende en un plano alrededor del centro galáctico , tiene un diámetro de entre 70.000 y 150.000 años luz . [45] La distancia entre el Sol y el centro galáctico se estima actualmente en 26 000 ± 1 400 años luz (7,62 ± 0,32 kpc ), [46] mientras que las estimaciones anteriores eran de alrededor de 35 000 años luz. [46]

El centro galáctico esconde en su interior un objeto de muy alta masa, que se cree que es la causa de la fuerte emisión de radio de la fuente conocida como Sagitario A ; muchas pistas sugieren que se trata de un agujero negro supermasivo , llamado Sgr A * . Se cree que muchas galaxias tienen tales objetos en su centro. [47]

El centro galáctico está atravesado por una barra, de cerca de 27.000 años luz de tamaño; se cree que cruza el centro galáctico con un ángulo de visión de 44 ± 10 grados desde la línea ideal que conecta el Sol con el mismo centro galáctico. La barra está compuesta principalmente por estrellas rojas, probablemente de una edad muy antigua (básicamente, enanas y gigantes rojas ) y aparece rodeada por una estructura anular denominada "anillo de 5 kpc ", que contiene gran parte del hidrógeno molecular presente en la Galaxia. .y donde tienen lugar muchos fenómenos de formación de estrellas . Vista desde la Galaxia de Andrómeda , esta estructura sería la más brillante observable en nuestra Galaxia. [48]

Brazos espirales

Cada brazo en espiral describe una espiral logarítmica (como de hecho lo hacen todos los brazos de las galaxias espirales ), con una inclinación de unos 12 grados. [49] El resultado de estudios realizados en 1993 sugirió la existencia, en la Vía Láctea, de dos brazos principales (Brazo de Perseo y Brazo Escudo-Cruz) y dos brazos complementarios (Brazo del Cisne y Brazo de Sagitario), que tienen todos se originan en el centro de la Galaxia, con algunos brazos secundarios, que se ramifican de los mayores; [50] sus nombres se enumeran a continuación, como también se muestra en la imagen de la izquierda.

Estructura observada y esquematizada de los brazos espirales.
color brazo
cian Brazo del 3- kpc y Brazo de Perseo
Viola Brazo de regla de cisne (alargado con un descubrimiento reciente)
verde Brazo Escudo-Cruz
rosado Brazo Carina-Sagitario
también hay dos brazos secundarios:
naranja Brazo de Orión (que contiene el Sol y nuestro sistema solar)
amarillo Brazo del Centauro (extendido entre el Brazo Carina-Sagitario y el Brazo Escudo-Cruz)

Fuera de los brazos principales hay un anillo exterior, llamado Anillo Unicornio ; es una estructura anular, que rodea la galaxia, formada por estrellas y gases desgarrados por las fuerzas de las mareas de otras galaxias hace millones de años. [51] Un estudio de 2008 , sin embargo, cuestionó la naturaleza de dos de los brazos espirales, considerándolos solo como gases más grandes que el espacio intragaláctico circundante; los dos brazos principales serían, por tanto, el Brazo de Perseo y el Brazo Escudo-Cruz. [52]

Como suele ser el caso en muchas galaxias, la distribución de masa en la Vía Láctea significa que la velocidad orbital de la mayoría de las estrellas alrededor del centro galáctico no depende necesariamente de su distancia del centro; fuera de las regiones de abultamiento o del borde exterior, la velocidad típica está entre 210 y 240 km / s. [53] Por lo tanto, el período orbital típico de una estrella es directamente proporcional solo a la longitud de la trayectoria recorrida, a diferencia de lo que se puede observar en el sistema solar, donde, de acuerdo con las leyes de Kepler , las diferentes órbitas de los planetas también posee importantes diferencias de velocidad asociadas y, por lo tanto, también es una de las pistas más claras de la existencia de materia oscura . [54] Otro aspecto interesante es el llamado "problema de torsión" de las galaxias espirales: si suponemos que las partes más internas de los brazos espirales giran más lentamente que las partes externas, la Vía Láctea se "torcería" tanto que la espiral la estructura estaría separada. Este escenario es en realidad el opuesto de lo que se observa en las galaxias espirales; por esta razón, los astrónomos suponen que los brazos espirales se forman como resultado de una onda de densidad de materia que emana del centro galáctico. El modelo se puede comparar con un atasco en una autopista: todos los coches están en movimiento, pero siempre hay un punto en el que los coches están parados; un escenario similar se observa en los brazos espirales donde se encuentran fuertes densidades estelares y nebulosas . Este modelo también concuerda bien con los fenómenos de formación de estrellas observados en los brazos espirales o en su vecindad: la onda de compresión aumenta la densidad del hidrógeno molecular, que colapsa fácilmente dando lugar a la formación de protoestrellas . [55]

Solo

El disco galáctico está rodeado por un halo esferoidal formado por viejas estrellas y cúmulos globulares , el 90% de los cuales se encuentran en un radio de 100.000 años luz, [56] lo que sugiere la existencia de un halo estelar de 200.000 años luz de diámetro. Sin embargo, se han observado algunos cúmulos globulares a distancias aún mayores, como Palomar 4 y AM1, que se encuentran a más de 200.000 años luz del centro galáctico. A diferencia del disco, que contiene gas y polvo que oscurecen la vista en algunas longitudes de onda , el halo galáctico está completamente desprovisto de ellas; los fenómenos de formación estelar tienen lugar en el disco, y especialmente en los brazos espirales, donde la densidad es mayor, mientras que en el halo tales fenómenos no ocurren. Los cúmulos abiertos también son objetos típicos del disco y no del halo.

Los descubrimientos recientes han aumentado el tamaño de la estructura conocida de la Vía Láctea. Con el descubrimiento de que el disco de la Galaxia de Andrómeda se extiende mucho más de lo observado anteriormente, [57] se ha planteado la hipótesis de que el de nuestra Galaxia también podría ser más extenso; esta hipótesis se confirmó por primera vez con el descubrimiento de la extensión del brazo exterior perteneciente al brazo del cisne . [58] Con el descubrimiento dela galaxia enana elíptica de Sagitario llegó la identificación de un rastro de escombros causado por la órbita polar de la galaxia y su interacción con la Vía Láctea. De manera similar, con el descubrimiento de la Galaxia Enana Elíptica Mayor del Perro , se descubrió un anillo de escombros alrededor del disco de la Vía Láctea resultante de la interacción de esta galaxia con la nuestra.

En 2006, finalmente se descubrió una estructura difusa muy grande extendida en la bóveda celeste en una superficie aparente de aproximadamente 5000 veces la de la Luna llena, que no parece ajustarse al modelo diseñado para nuestra Galaxia: este grupo de estrellas se extiende perpendicular a el plano galáctico, hacia afuera. La teoria più accreditata afferma che si tratti di una galassia nana in fase di fusione con la Via Lattea; questa galassia è stata chiamata col nome di Corrente stellare della Vergine , poiché si estende in direzione dell' omonima costellazione , a circa 30 000 anni luce da noi.

Posizione del Sole

La posizione del Sole all'interno della Via Lattea ( NASA ).

Il Sole , e quindi anche la Terra e tutto il Sistema Solare , si trova nella Nube Interstellare Locale , che a sua volta si trova dentro la Bolla Locale , a sua volta dentro la Cintura di Gould situata nei pressi del bordo interno del Braccio di Orione , ad una distanza di circa 7,62 ± 0,32 kpc dal centro galattico . [46] [59] [60] [61] La distanza tra il nostro braccio locale e quello subito più esterno, il Braccio di Perseo , è di circa 6500 anni luce. [62] Il Sole e il Sistema Solare si trovano in quella fascia che gli scienziati chiamano zona galattica abitabile .

L'apice della traiettoria solare, noto come apice solare , indica la direzione in cui il Sole si sposta nello Spazio attraverso la Via Lattea. La direzione generica del moto solare è poco a sud della stella Vega , entro i confini meridionali della costellazione di Ercole , con un angolo di 60° rispetto alla direzione del centro galattico. L'orbita solare attorno alla Galassia si ipotizza che sia approssimativamente circolare, con l'aggiunta di perturbazioni dovute ai bracci di spirale e alla distribuzione di massa non uniforme. In aggiunta a ciò, il Sole oscilla su e giù rispetto al piano galattico all'incirca 2,7 volte per orbita; ciò ricorda molto da vicino come un moto armonico semplice lavori nel caso non sia né forzato né smorzato da forze esterne. A causa della relativamente alta densità di stelle e polveri incrociate nei pressi del piano galattico, queste oscillazioni spesso coincidono con i periodi di grandi estinzioni di massa verificatisi sulla Terra , probabilmente a causa dell'aumentato rischio di impatto con corpi celesti estranei . [63]

Il Sistema Solare impiega circa 225-250 milioni di anni per completare un'orbita attorno alla Galassia (un anno galattico ); [64] si pensa dunque che il Sole abbia completato durante la sua vita circa 20-25 orbite complete, mentre dall' origine dell'Uomo sarebbe trascorso 1/1250 di rivoluzione. La velocità orbitale del Sistema Solare rispetto al centro galattico è approssimativamente di 220 km/s; a questa velocità, al Sistema Solare occorrono circa 1400 anni per compiere uno spostamento pari ad un anno luce , o 8 giorni per muoversi di una UA . [65]

Ambiente esterno

Magnifying glass icon mgx2.svg Lo stesso argomento in dettaglio: Gruppo Locale e Collisione tra Andromeda e la Via Lattea .

La Via Lattea e la Galassia di Andromeda formano un sistema binario di galassie spirali giganti; insieme alla Galassia del Triangolo ea tutte le galassie nane satelliti, circa una cinquantina, formano il Gruppo Locale . Il Gruppo Locale fa invece parte del Superammasso della Vergine . In uno studio del 2014 si indica un esteso superammasso di galassie che comprenderebbe i gruppi suddetti, citato col nome di Laniakea (nome che in lingua hawaiiana sta per "Immenso paradiso"); le dimensioni di quest'ammasso sarebbero di circa 500 milioni di anni luce. [66]

La Via Lattea è il centro di gravità attorno al quale orbitano due galassie più piccole, chiamate Nubi di Magellano , e una parte delle galassie nane del Gruppo Locale. La più grande tra queste è la Grande Nube di Magellano , con un diametro di 20 000 anni luce, ossia circa un quinto di quello della nostra Galassia; nei suoi pressi si trova una compagna, la Piccola Nube di Magellano . Le due galassie sono connesse tra di loro e con la Via Lattea tramite la Corrente Magellanica , un ponte di idrogeno neutro; si pensa che il materiale di cui è composta la corrente sia stato strappato via dalla Grande Nube a causa delle forze mareali durante l'ultimo transito ravvicinato con la nostra Galassia. Alcune delle galassie nane orbitanti attorno alla Via Lattea sono la Galassia Nana Ellittica del Cane Maggiore , la più vicina, la Galassia Nana Ellittica del Sagittario , la Galassia Nana dell'Orsa Minore , quella dello Scultore , del Sestante , della Fornace e la Galassia Leo I . Le galassie nane più piccole orbitanti attorno alla nostra possiedono un diametro di appena 500 anni luce; tra queste ci sono la Galassia Nana della Carena e del Drago , più la galassia Leo II . Probabilmente esistono altre galassie nane ancora sconosciute, sempre gravitazionalmente legate alla Via Lattea. Osservazioni attraverso la zona d'ombra galattica rivelano di tanto in tanto nuovi membri del Gruppo Locale, finora solo galassie nane, alcune delle quali si rivelano poi essere legate con la nostra. [67]

Le Galassie Antenne, un esempio di galassie in collisione.

Un'ipotesi suggestiva è stata da poco suggerita per spiegare il cosiddetto movimento in eccesso che la Via Lattea possiede verso una parte di Spazio oscurata dal centro galattico: alcuni scienziati americani hanno teorizzato l'esistenza di un'altra galassia gigante di dimensioni paragonabili alla Galassia di Andromeda, posta nel Gruppo Locale a circa 3 milioni di anni luce da noi, oppure al massimo un gruppo di galassie simile al Gruppo Locale ma appena al di fuori di questo, popolato da alcune galassie giganti. Finora non è stato possibile osservare questa galassia (o quest'ammasso di galassie) poiché la sua direzione sarebbe proprio in direzione del centro galattico, e dunque oscurato dalla Terra dalle polveri oscure. La radioastronomia , secondo alcuni, potrebbe essere in futuro in grado di attraversare lo spesso strato di nubi galattiche per osservare lo Spazio a noi nascosto. [68]

Nel gennaio del 2006 alcuni ricercatori riportarono che il fino ad allora inspiegato warp (distorsione) riscontrato sul disco galattico era stato ora mappato e si era trovato un increspamento, o vibrazione, creata dalle Nubi di Magellano durante la loro rivoluzione attorno alla nostra Galassia, che causa delle vibrazioni a certe frequenze quando queste si trovano appena fuori dai confini della Via Lattea. [69] Prima queste due galassie, che possiedono assieme circa il 2% della massa della Via Lattea, erano considerate troppo piccole per influenzare la nostra Galassia; tuttavia, tenendo conto della presenza della materia oscura , il movimento di queste due galassie crea una scia che la influenza. Secondo delle elaborazioni condotte dall'Università del Massachusetts, la materia oscura si separa dal disco galattico assieme allo strato di gas conosciuto, comportando un aumento dell'effetto gravitazionale delle due Nubi di Magellano nel momento di transito vicino alla Via Lattea.

Le misure attuali suggeriscono inoltre che la Galassia di Andromeda si stia avvicinando a noi ad una velocità compresa fra 100 e 140 km/s. Come conseguenza di ciò si ipotizza che fra 3 o 4 miliardi di anni la Via Lattea e la Galassia di Andromeda potrebbero collidere; in un evento apparentemente catastrofico come quello di uno scontro fra galassie, le singole stelle non collideranno fra di loro, ma si mescoleranno, andando a formare un'unica grande galassia ellittica nel corso di un miliardo di anni dallo scontro. [70]

Velocità

In senso generale, la velocità assoluta di un oggetto attraverso lo Spazio non è una questione significante secondo la teoria della Relatività ristretta di Einstein , secondo la quale non esiste un sistema di riferimento inerziale nello spazio con cui comparare la velocità della Via Lattea (il movimento infatti deve essere in questo caso necessariamente specificato in rapporto ad un altro oggetto).

Gli astronomi credono che la Via Lattea si muova a circa 600 km/s rispetto al riferimento dato dalle galassie circostanti; se ciò fosse corretto, la Terra compirebbe uno spostamento nello Spazio di 51,84 milioni di km al giorno, o più di 18,9 miliardi di km all'anno, circa 4,5 volte la distanza minima da Plutone . La nostra Galassia si starebbe muovendo in un punto di Spazio visibile nella costellazione dell'Idra , e potrebbe col tempo diventare un membro dell' Ammasso della Vergine .

Un altro punto di riferimento è dato dalla radiazione cosmica di fondo (CMB); la Via Lattea sembra muoversi a circa 552 km/s [71] rispetto ai fotoni della CMB. Questo movimento è osservato da satelliti come il COBE e il WMAP , che fungono da bilanciamento bipolare alla CMB, poiché i fotoni in sintonia con la radiazione di fondo mostrano uno spostamento verso il blu in direzione del movimento e uno spostamento verso il rosso nella direzione opposta.

Nella cultura di massa moderna

La Via Lattea del sud; evidenti la Croce del Sud e, a sinistra, Alfa Centauri . Quest'ultima è pure frequentemente usata come riferimento culturale.

Esistono due tipi differenti di culture popolari moderne legate alla Via Lattea: quello legato all'ambientazione di saghe fantascientifiche nella nostra Galassia, e quello legato semplicemente al suo nome, Via Lattea , e più in particolare alla versione inglese, Milky Way .

La saga di fantascienza ambientata negli spazi interstellari della nostra Galassia che vanta il maggior numero di episodi e serie televisive è Star Trek ; si tratta di un lungo ciclo di film e di telefilm ambientati in un futuro in cui l' Uomo ha raggiunto un livello tale di tecnologia da poter intraprendere viaggi nello spazio intragalattico ed entrare in contatto con civiltà aliene, riunendosi con loro in un grande corpo amministrativo chiamato Federazione Unita dei Pianeti . Nella prima serie di film, al comando della grande astronave Enterprise , un gruppo multietnico e multiculturale di esploratori si spinge in un viaggio di cinque anni alla scoperta di angoli remoti della Via Lattea. A questo ciclo di film sono seguiti altri cicli di produzioni cinematografiche per il piccolo e per il grande schermo , nonché una serie animata . [72]

Un'altra saga molto famosa ambientata nella Via Lattea è la serie di cicli (gruppi di romanzi accomunati da un tema di fondo comune) di Isaac Asimov : il Ciclo dei Robot , il Ciclo della Fondazione e il Ciclo dell'Impero ; in tutti e tre i cicli, la Via Lattea è controllata in gran parte da un Impero Galattico , a cui appartengono tutti i pianeti colonizzati dall'Uomo. A differenza della maggior parte degli imperi galattici descritti nella fantascienza più recente, l'Impero Galattico asimoviano non è caratterizzato negativamente ed è un'istituzione generalmente benigna. Al momento della sua massima espansione questo impero occupava oltre venticinque milioni di mondi. [73]

La seconda tradizione riguarda il nome stesso Via Lattea, che viene spesso usato come fonte di ispirazione per gruppi folk, locali e località. Il nome inglese MilkyWay identifica ad esempio un gruppo di musica pop giapponese , [74] mentre lo stesso nome è stato usato come titolo di una canzone di Syd Barrett , il fondatore e primo leader dei Pink Floyd , [75] di un pezzo dei Weather Report , nonché di una canzone del cantautore italiano Franco Battiato. Il nome Via Lattea è anche usato per intitolare aree e comprensorii: Via Lattea è ad esempio il nome di un comprensorio sciistico piemontese , mentre in Inghilterra del sud si trova un parco divertimenti intitolato The Milky Way .

In letteratura La Via lattea è il titolo di un poema di Théodore de Banville pubblicato nel 1843 e di Guillaume Apollinaire (all'interno della raccolta Alcools ) pubblicato nel 1913 . Anche William Wordsworth , poeta inglese ritenuto il fondatore del Romanticismo in Inghilterra, nella sua poesia forse più famosa, The Daffodils , cita la Via Lattea facendo una similitudine tra i narcisi che ha visto danzare nel vento e le stelle che risplendono nella nostra Galassia.

Note

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Articoli Scientifici

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