Galaxias espirales y de disco
Las galaxias espirales y de disco son sistemas aplanados, soportados por rotación, cuyos discos ricos en gas albergan formación estelar en curso y los característicos brazos espirales.
Definition
Las galaxias espirales y de disco son galaxias dominadas por un disco aplanado de estrellas y gas, soportado rotacionalmente, que a menudo exhibe brazos espirales y a veces una barra central, en el que el enfriamiento del gas mantiene la formación estelar en curso.
Scope
Este tema cubre la estructura de los discos galácticos, el origen y la naturaleza de los brazos espirales, incluyendo la teoría de las ondas de densidad, el papel de las barras en las galaxias de disco, la relación entre la luminosidad y la velocidad de rotación expresada por la relación de Tully-Fisher, y la conexión entre los discos y la formación estelar.
Core questions
- ¿Cuál es la estructura dinámica de un disco galáctico?
- ¿Qué produce los brazos espirales y son patrones de larga duración o características transitorias?
- ¿Cómo afectan las barras la evolución de las galaxias de disco?
- ¿Cómo conecta la relación de Tully-Fisher la rotación de una espiral con su luminosidad?
Key theories
- Teoría de las ondas de densidad de los brazos espirales
- Lin y Shu propusieron que los brazos espirales son ondas de densidad de larga duración a través de las cuales pasan las estrellas y el gas, en lugar de estructuras materiales fijas, explicando cómo persisten los brazos a pesar de la rotación diferencial.
- La relación de Tully-Fisher
- Una estrecha correlación vincula la luminosidad de una galaxia espiral con su velocidad de rotación, proporcionando tanto un indicador de distancia como una restricción que relaciona la materia luminosa y oscura en los discos.
- Evolución de disco impulsada por barras
- Las barras estelares redistribuyen el momento angular, canalizan el gas hacia el centro y pueden construir pseudobulbos, lo que las convierte en motores clave de la evolución secular de las galaxias de disco.
Clinical relevance
Las galaxias de disco como la Vía Láctea son los sitios dominantes de la formación estelar actual, y la relación de Tully-Fisher ha sido una herramienta fundamental de la escala de distancias extragalácticas y una sonda del contenido de materia oscura de los discos.
History
La persistencia de los brazos espirales a pesar de la rotación diferencial, el llamado problema del enrollamiento, motivó la teoría de las ondas de densidad de Lin y Shu en 1964. La relación de Tully-Fisher de 1977 proporcionó a los discos un potente indicador de distancia, mientras que simulaciones numéricas posteriores aclararon los roles de las barras y los brazos transitorios.
Key figures
- Chia-Chiao Lin
- Frank Shu
- Brent Tully
- Alar Toomre
Related topics
Seminal works
- linshu1964
- tully1977
- binney2008
Frequently asked questions
- Si las galaxias rotan diferencialmente, ¿por qué no se enrollan los brazos espirales?
- La teoría de las ondas de densidad resuelve este problema de enrollamiento al tratar los brazos como patrones de onda que rotan más lentamente que las estrellas y el gas, los cuales fluyen a través de los brazos en lugar de estar permanentemente encerrados en ellos.
- ¿Todas las espirales tienen barra?
- No, pero una gran fracción sí. La Vía Láctea tiene una barra, y los estudios encuentran que aproximadamente la mitad o dos tercios de las galaxias de disco cercanas muestran una barra, la proporción depende de la longitud de onda y la definición.