Fusiones e interacciones de galaxias

Los encuentros gravitacionales y las fusiones entre galaxias remodelan su estructura, desencadenan explosiones de formación estelar e impulsan la acumulación de galaxias masivas.

Definition

Las fusiones e interacciones de galaxias son encuentros gravitacionales entre galaxias que distorsionan y mezclan sus estrellas y gas, abarcando desde leves perturbaciones de marea hasta la coalescencia completa, y son un mecanismo principal de transformación y crecimiento galáctico.

Scope

Este tema abarca las interacciones de marea que producen puentes y colas, la dinámica de las fusiones mayores y menores, el papel de la fricción dinámica en la unión de galaxias, las explosiones estelares inducidas por fusiones y la formación de galaxias infrarrojas luminosas, y la producción de galaxias elípticas a través de la fusión de discos.

Core questions

• ¿Cómo producen las fuerzas de marea los puentes y las colas que se observan en las galaxias en interacción?
• ¿Qué distingue a las fusiones mayores de las menores en sus efectos?
• ¿Cómo desencadenan las fusiones explosiones estelares y alimentan los agujeros negros centrales?
• ¿Puede la fusión de espirales producir galaxias elípticas?

Key theories

Interacciones de marea

Toomre y Toomre demostraron con simulaciones simples que las mareas gravitacionales durante encuentros cercanos generan naturalmente los puentes y las colas observados en las galaxias en interacción.

Formación de elípticas impulsada por fusiones

Las simulaciones demuestran que la fusión de dos galaxias de disco puede producir un remanente soportado por presión que se asemeja a una elíptica, vinculando las fusiones con la morfología galáctica.

Explosiones estelares inducidas por fusiones

Las fusiones canalizan gas hacia los centros galácticos, encendiendo intensas explosiones estelares que pueden hacer que los sistemas brillen como galaxias infrarrojas luminosas y también pueden alimentar la actividad nuclear.

Clinical relevance

Las fusiones son fundamentales para el ensamblaje jerárquico de galaxias, transformando la morfología, desencadenando la formación estelar y el crecimiento de agujeros negros, y explicando sistemas peculiares; la fusión futura prevista de la Vía Láctea y Andrómeda hace que el proceso sea directamente relevante para nuestra propia Galaxia.

History

Las simulaciones de Toomre y Toomre de 1972 explicaron las galaxias en interacción como fenómenos de marea y sugirieron que las fusiones construyen elípticas. El desarrollo de simulaciones N-body e hidrodinámicas autoconsistentes en las décadas de 1980 y 1990, junto con las observaciones infrarrojas de explosiones estelares en fusión, estableció las fusiones como un proceso evolutivo clave.

Key figures

• Alar Toomre
• Juri Toomre
• Joshua Barnes
• Lars Hernquist

Seminal works

• toomre1972
• barnes1992
• sanders1996

Frequently asked questions

¿Chocan las estrellas cuando las galaxias se fusionan?

Casi nunca. Las estrellas son tan diminutas en comparación con las distancias entre ellas que las colisiones directas son extremadamente raras. Lo que cambia durante una fusión es la disposición gravitacional de las estrellas y el comportamiento del gas, no las estrellas en sí mismas.

¿Se fusionará la Vía Láctea con otra galaxia?

Sí. La Vía Láctea y la galaxia de Andrómeda se están acercando y se espera que experimenten una fusión importante dentro de miles de millones de años, lo que probablemente producirá una única galaxia de tipo más elíptico.