Galaxia espiral barrada: formación, evolución, características
La galaxia espiral barrada es una agrupación de objetos astronómicos, gas, polvo y materia oscura que se mantiene gracias a la fuerza de gravedad. Su forma es en espiral con una barra central de estrellas que la atraviesa, y de la cual surgen los brazos espirales que parten de puntos diametralmente opuestos.
En esto se diferencian de las galaxias espirales regulares, en las cuales los brazos parten de diversos puntos alrededor del núcleo. La espiral también presenta diversos grados de desarrollo.
Las barras son bastante frecuentes en las galaxias en espiral. Se estima que hasta 2/3 de las galaxias en espiral tienen una. No obstante, algunas galaxias irregulares poseen barra, como la Gran Nube de Magallanes, una galaxia vecina sin brazos en espiral.
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En la secuencia de Hubble, un sistema clasificatorio de las galaxias propuesto por el astrónomo Edwin Hubble (1889-1953) en 1936, a las galaxias elípticas se les asigna la letra S por spiral en inglés, la letra B por barred y letras minúsculas para especificar características particulares, tales como la apertura de los brazos en espiral.
De esta forma se distinguen los subgrupos principales: las galaxias SBa, SBb y SBc. En el primero ambos brazos están más cerrados, en el grupo SBc el núcleo es pequeño con brazos espirales anchos y bien separados, mientras que el subgrupo SBb tiene características intermedias entre los dos.
Nuestra galaxia, la Vía Láctea, pertenece al grupo de galaxias espirales barradas, aunque se cree que la barra es más bien modesta. Se la ha clasificado como SBbc, una galaxia con características intermedias entre SBb y SBc.
El perfil lumínico de las galaxias espirales es menos concentrado que en las galaxias elípticas. Hacia el centro de la galaxia espiral las estrellas son más rojizas y antiguas, mientras que en los brazos son azules y calientes, debido a que allí hay una elevada tasa de formación de estrellas, muy calientes al comienzo de su vida. Las galaxias en espiral barradas se caracterizan por presentar:
Bulbo: una componente esferoidal muy luminosa, debido a que contiene una gran de estrellas. Allí está el núcleo galáctico, donde es frecuente encontrar un agujero negro.
Disco: es la estructura de forma más o menos circular que forma el plano medio de la galaxia, rica en gas y materia interestelar. En el disco se encuentra una población mixta de estrellas: nuevas y antiguas.
Barra: esta estructura atraviesa el disco y según olas más recientes teorías, actúa como una suerte de guardería de estrellas y permite el paso de gas desde los brazos en espiral, activando de esta forma la formación de estrellas.
Existen grados de intensidad en la barra, para así distinguir galaxias con una barra fuerte o con una barra débil.
Brazos en espiral: abundantes en material interestelar –gas y polvo denso-, que da lugar a nuevas estrellas. Por eso son ricos en estrellas jóvenes, azules y calientes, con una tasa de formación mucho más alta.
Halo: es la estructura tenue y difusa que rodea completamente a la galaxia, compuesta en buena parte por la llamada materia oscura.
Se cree que la barra galáctica desempeña importantes funciones de transporte, así como en la dinámica general de la galaxia. Mediante simulaciones numéricas se ha comprobado que la barra es, como se dijo anteriormente, una vía para el transporte de gas desde las zonas externas hacia el centro galáctico.
Las nubes de gas interactúan en los bordes de la barra, perdiendo momento angular y facilitando así la creación de un flujo de materia. Las simulaciones por computadora también muestran que si la masa se acumula en suficiente cantidad en el centro, la barra se destruye.
Este el motivo por el cual se cree que muchas galaxias regulares pudieron, en el pasado, haber tenido barra. Y además consideran que la presencia de barra pudiera ser recurrente, bajo ciertas condiciones que favorezcan su formación.
Al facilitar el flujo de materia en el interior de la galaxia, la barra afecta la tasa de formación estelar y es determinante en el color y la composición química. En lo que respecta a las galaxias, el color es determinado por el tipo de población estelar predominante.
Las poblaciones estelares se clasifican en población I, estrellas jóvenes en las que predominan elementos más pesados que el helio –alta metalicidad– y población II, más antiguas y con baja metalicidad. Algunas galaxias con barra tienden más al color rojizo, de manera que los efectos de la barra sobre el color aún no están claros.
Otro punto importante es que algunos investigadores sugieren que la barra es capaz de activar el núcleo galáctico para que produzca intensas emisiones de energía en altas frecuencias, así como de alterar la estructura, promoviendo la formación de bulbos y pseudobulbos.
Las galaxias en espiral barradas son las más abundantes de entre las galaxias en espiral. Por lo general son galaxias de gran tamaño, cuya masa oscila entre 109 -1012 masas solares y diámetro de entre 5-50 kpc -16.500 a 165.000 años-luz-, excepto las galaxias de tipo magallánico, como la Gran Nube de Magallanes, una pequeña galaxia irregular con barra y brazos incipientes.
La galaxia espiral NGC 1672, de 75.000 años luz de diámetro, tiene un núcleo especialmente brillante y muy activo, con una barra de 20 kpc –unos 66.000 años luz- y brazos espirales asimétricos. Se encuentra en la constelación Dorado a unos 60 millones de años-luz de distancia.
Es muy probable que exista un agujero negro en el centro de su núcleo extraordinariamente brillante y de color rojizo. En los brazos en espiral se aprecian brillantes zonas de color azul, ricas en estrellas recién formadas.
También clasificada como galaxia irregular tipo Irr I, la Gran Nube de Magallanes es el prototipo de las galaxias espirales magallánicas Im, que poseen una barra central, pero con brazos en espiral apenas formados. Esta galaxia posee una extensa región de gran actividad estelar.
- Matías, S. 2016. Effect of bars on the galaxy properties. Publicado en: Astronomy & Astrophysics.
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