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Galaxias

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Galaxias

  1. 2. <ul><li>Definición: Conjunto de cuerpos unidos por autogravitación </li></ul><ul><li>Composición: Sobre todo estrellas, pero también otras cosas (rayos cósmicos, polvo interestelar, campo magnético, radiación de fondo, etc.) </li></ul>
  2. 3. CLASIFICACIÓN <ul><li>MUY DIVERSAS: </li></ul><ul><li>Lenticulares, espirales, elípticas, irregulares, activas, Seyfert, floculares, etc. </li></ul>
  3. 4. BULBO Y BRAZOS <ul><li>M81 NGC 4565 </li></ul>
  4. 6. Origen y Evolución
  5. 7. Anisotropías de la Radiación Cósmica de Fondo Mapa medido por COBE con escala entre 0 y 4K (después de suprimir “contribuciones locales”) Se muestran fluctuaciones de 1 parte en 100.000 (30  K)
  6. 8. Se supone que las irregularidades iniciales tras el Big Bang constituyeron las semillas de agregación que después originaron las galaxias
  7. 9. Desplazamiento al rojo El desplazamiento al rojo z lo calculamos como
  8. 10. Desplazamiento al rojo El desplazamiento al rojo z lo calculamos como Considerado como una velocidad de recesión
  9. 11. Desplazamiento al rojo El desplazamiento al rojo z lo calculamos como Considerado como una velocidad de recesión
  10. 12. Relación de Tully-Fisher: Correlación entre la luminosidad (medible espectrofotométricamente) y la velocidad (medible mediante el ensanchamiento de las líneas espectrales por efecto Doppler)
  11. 13. La materia luminosa en el Universo está organizada en una serie jerárquica de estructuras. Desde el punto de vista cosmológico, podemos tomar a las galaxias como estructuras básicas M=10 11 M  =10 44 g R=10  2 Mpc
  12. 14. Para describir la distribución de masa en una galaxia, se define el contraste de densidad  (x)
  13. 15. Algunos valores típicos del contraste de densidad: Un vaso de agua:  =10 30 Galaxia:  =10 8 Cúmulo:  =10 4 Súper Cúmulo:  =1
  14. 16. Un contraste de densidad  >>1 denota una estructura que se ha desacoplado del flujo de Hubble, y cuya dinámica está determinada por procesos internos. Como en mecánica de fluidos V = v l + v f
  15. 17. El grupo local Las galaxias se organizan en grupos M=10-100 M gal R=1-10 Mpc
  16. 18. <ul><li>A2218 </li></ul>Y los grupos en supergrupos CL0024 M=100-1000 M gal R=10-100 Mpc
  17. 19. Enigma de los QSO ( quasares )
  18. 20. Su desplazamiento espectral al rojo es muy grande  muy lejanos <ul><li>Pero también emiten muchísima energía  de lo contrario, no los detectaríamos. </li></ul><ul><li>El cálculo de la distancia se complica por los efectos de la curvatura cosmológica ( no bien conocida ) </li></ul>
  19. 21. En las galaxias también hay gas interestelar ionizado (por los rayos cósmicos)  Afectado por el campo magnético galáctico  radiación Sincrotón
  20. 23. El enigma de la materia oscura o “ materia faltante”
  21. 24. En el primer dibujo, la rotación de un cuerpo sólido. Se ejemplariza como un disco sólido que gira, como un disco fonográfico, el borde exterior lo hace más rápido que la parte interior.
  22. 25. En el primer dibujo, la rotación de un cuerpo sólido. Se ejemplariza como un disco sólido que gira, como un disco fonográfico, el borde exterior lo hace más rápido que la parte interior. El segundo dibujo, representa al Sistema Solar. En el Sistema Solar, el Sol retiene la mayor parte de la masa, los planetas orbitan más lentamente cuanto más alejados están. Por ejemplo, Mercurio, el planeta más cercano, viaja diez veces más rápido que Plutón, el cual casi siempre está más lejos.
  23. 26. En el primer dibujo, la rotación de un cuerpo sólido. Se ejemplariza como un disco sólido que gira, como un disco fonográfico, el borde exterior lo hace más rápido que la parte interior. El segundo dibujo, representa al Sistema Solar. En el Sistema Solar, el Sol retiene la mayor parte de la masa, los planetas orbitan más lentamente cuanto más alejados están. Por ejemplo, Mercurio, el planeta más cercano, viaja diez veces más rápido que Plutón, el cual casi siempre está más lejos. El último dibujo, representa al movimiento peculiar de las galaxias. En una galaxia, las velocidades de rotación deberían incrementarse con la distancia del centro hasta que la mayor parte de la masa de la galaxia se halle dentro de su órbita, luego debilitarse lentamente. Pero experimentalmente se comprueba que no es así
  24. 27. Rotación de las Galaxias Velocidad constante a grandes distancias. No se aprecia caída kepleriana por masa central. Halo de materia oscura
  25. 28. A principios de la década de 1970, Vera Rubin descubrió el fenómeno de la materia oscura estudiando las curvas de rotación galáctica
  26. 36. Supongamos una galaxia espiral típica, donde R es la distancia radial al centro en la que se manifiesta la velocidad rotacional constante, característica del fenómeno “ materia oscura”.
  27. 37. Supongamos una galaxia espiral típica, donde R es la distancia radial al centro en la que se manifiesta la velocidad rotacional constante, característica del fenómeno “ materia oscura”. Si construimos la magnitud c 2 / R , veremos que tiene unidades de aceleración, y su valor es  10 –9 m / s 2
  28. 38. Supongamos una galaxia espiral típica, donde R es la distancia radial al centro en la que se manifiesta la velocidad rotacional constante, característica del fenómeno “ materia oscura”. Si construimos la magnitud c 2 / R , veremos que tiene unidades de aceleración, y su valor es  10 –9 m / s 2 ¡¡¡Muy semejante a la aceleración de la anomalía de los Pioneer!!!
  29. 39. ¿Significa eso algo?
  30. 40. ¿Significa eso algo? ¡¡¡No tenemos ni la menor idea!!!
  31. 41. FIN

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