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martes, 2 de octubre de 2012

Choque de trenes galácticos

La imagen de un universo estático e inmutables dista más de lo que nos podemos imaginar con la realidad. Las galaxias (por poner un ejemplo) son sistemas cambiantes debido a que, constantemente, están sufriendo transformaciones debido a la interacción entre ellas (aunque la distancia entre ellas para unos organismos tan insignificantes como nosotros sean monstruosas).

La mayor parte de las galaxias no rondan solas por el espacio: viven en pares o cúmulos. Por eso casi todas sufren mínimo una colisión en su "vida". En las zonas dénsamente ocupadas por galaxias estas interacciones son más fuertes, debido al pequeño (en comparación con el tamaño global del universo) espacio en que coexisten estas galaxias. La imagen muestra un fragmento del cúmulo denominado Hickson 16, grupo compacto formado por 6 galaxias (en la imagen solo se ven 4). Con cámaras de rayos X se podría apreciar el gas atómico que rodea las galaxias. Al ser un componente frágil, es dispersado en los choques galácticos más bruscamente que las estrellas que forman las galaxias implicadas en el choque. Este desplazamiento de gas forma un entramado de puentes y colas gaseosos que nos proporcionan indicios de estas colisiones (aunque haga millones de años que se dieron).

Obviamente debido a la distancia y a la inmensidad de los intervalos temporales en los que se dan estos choques es muy complicado para el ser humano observar el instante preciso en el que se da la colisión. Por eso se intentan desarrollar tantos medios como nos son posibles para observar como se dan o como se han dado estas colisiones. A parte de las imágenes ultravioletas o en rayos X esta muy extendido el uso de simulaciones numéricas.
En las simulaciones numéricas, supeordenadores aplican leyes físicas conocidas a un conjunto de partículas que representan el gas y las estrellas de las galaxias. A partir de diferentes condiciones iniciales, se promueve la evolución del sistema mediante el cálculo de las fuerzas de interacción en distintas posiciones y tiempos. Con ello, se puede comprimir en pocos segundos miles de millones de años. Estos superordenadores, apoyados por redes de computadores personales u ordenadores GRAPE (cuyo cableado está diseñado específicamente para el cálculo de fuerzas gravitatorias) permiten hacer evolucionar hasta varias decenas de partículas en unos pocos segundos.

De hecho, con las observaciones y las simulaciones numéricas, está bastante patente que nuestra galaxia (Via Lactea) colisionará en 3000 millones de años con la galaxia Andromeda (La Via Lactea i Andromeda son las 2 galaxias más grandes de nuestro grupo local). En 2013 se iniciara la misión Gaia, la cual confirmará si la fecha considerada es correcta (ya que por ahora se desconoce la velocidad tangencial de Andromeda). 

¿Porque las galaxias chocan y las estrellas no?

Las estrellas no suelen chocar entre ellas. Están demasiado lejos entre ellas. Nuestro propio Sol dista 30 millones de veces su diámetro con las estrella más cercana, denominada Proxima Centauri. Esto supone que nuestra estrella debería vivir 100.000 vidas solares para que existiera la más miserable probabilidad de que se diera un choque con Proxima Centauri. En las asociaciones estelares la distancia queda reducida a 500.000 diámetros solares, y en los densos cúmulos globulares solo 5000 diámetros.

Pero entre dos galaxias solitarias vecinas suele haber una distancia equivalente a 60 veces su diámetro. Esto solo se da en el 25% de casos. El 75% restante pertenecen a grupos o cúmulos, con lo cual sufrirán mínimo una colisión debido a que están mucho más apretujadas. Los tiempos típicos en los que se da una colisión son de 100 millones de años.



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