Velocidad de la via lactea

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El movimiento de cualquier objeto es relativo. En la Tierra tendemos a ignorarlo, porque el vasto fondo del suelo nos da un marco de referencia aparentemente fijo y absoluto. Sentados cómodamente en nuestro escritorio, ciertamente parece que no nos movemos, ya que nuestro escritorio, nuestra oficina y todo lo que nos rodea parece estar igualmente en reposo. Pero, por supuesto, la Tierra gira sobre su eje y orbita alrededor del Sol a 30 kilómetros por segundo, y el Sol atraviesa la galaxia a toda velocidad. Nos movemos por el cosmos a gran velocidad, aunque no lo parezca. ¿Y qué pasa con nuestra galaxia, la Vía Láctea? Seguramente también se mueve por el espacio. ¿Pero con respecto a qué? ¿Y cómo podemos medirlo?

Una forma es utilizar el fondo cósmico de microondas (CMB). Al igual que la Tierra proporciona un gran fondo contra el que podemos medir nuestro movimiento personal, el CMB proporciona un fondo cósmico contra el que podemos medir el movimiento de la Vía Láctea. Vemos el CMB como un tenue resplandor de microondas procedente de todas las direcciones. Está causado por la bola de fuego primordial del big bang que se ha enfriado durante miles de millones de años debido a la expansión cósmica. Salvo pequeñas fluctuaciones, su temperatura es muy uniforme. Pero como la Vía Láctea atraviesa el espacio a gran velocidad, la luz del CMB se desplaza hacia el azul en la dirección de nuestro movimiento, y hacia el rojo en la dirección en la que nos desplazamos. Al observar el CMB, sabemos que la Vía Láctea y otras galaxias cercanas se mueven a unos 630 kilómetros por segundo en relación con el fondo cósmico.

Esferoide enana de sagitario

La colisión entre Andrómeda y la Vía Láctea es una colisión galáctica prevista para dentro de unos 4.500 millones de años entre las dos galaxias más grandes del Grupo Local: la Vía Láctea (que contiene el Sistema Solar y la Tierra) y la Galaxia de Andrómeda. [1] [2] [3] [4] [5] Las estrellas implicadas están lo suficientemente alejadas como para que sea improbable que alguna de ellas colisione individualmente[6] Algunas estrellas serán expulsadas de la galaxia resultante, a menudo apodada Milkomeda o Lechera, un portmanteau de las respectivas galaxias.

Según los datos del telescopio espacial Hubble, se prevé que la galaxia de la Vía Láctea (en el centro a la derecha) y la galaxia de Andrómeda (en el centro a la izquierda) se distorsionen mutuamente por la fuerza de las mareas dentro de 3.750 millones de años, como se muestra en esta ilustración.

La galaxia de Andrómeda se aproxima a la Vía Láctea a unos 110 kilómetros por segundo (68 mi/s)[2][7], como indica el desplazamiento azul. Sin embargo, la velocidad lateral (medida como movimiento propio) es muy difícil de medir con una precisión que permita sacar conclusiones razonables. Hasta 2012 no se sabía si la posible colisión iba a producirse definitivamente o no[8], pero entonces los investigadores informaron sobre el uso del telescopio espacial Hubble para medir las posiciones de las estrellas de Andrómeda en 2002 y 2010, en relación con cientos de galaxias lejanas de fondo. Haciendo un promedio de miles de estrellas, pudieron obtener el movimiento propio medio con una precisión mucho mayor que la de un píxel. La conclusión fue que Andrómeda se desplaza hacia el sureste en el cielo a menos de 0,1 miliarcosegundos por año, lo que corresponde a una velocidad relativa al sol de menos de 200 km/s hacia el sur y hacia el este. Teniendo en cuenta también el movimiento del sol, se descubrió que la velocidad tangencial o lateral de Andrómeda con respecto a la Vía Láctea es mucho menor que la velocidad de aproximación (consistente con cero dada la incertidumbre) y, por tanto, acabará fusionándose con la Vía Láctea en unos 5000 millones de años[1][9][2].

La galaxia de andrómeda

Probablemente nunca lo hayas notado, pero nuestro sistema solar se mueve a gran velocidad. Las estrellas de los confines de la Vía Láctea, incluido nuestro Sol, orbitan a una velocidad media de 130 millas por segundo. Pero eso no es nada comparado con las galaxias espirales más masivas. Las “superespirales”, que son más grandes, más brillantes y más masivas que la Vía Láctea, giran incluso más rápido de lo esperado para su masa, a velocidades de hasta 350 millas por segundo.Su rápido giro es el resultado de sentarse dentro de una nube extraordinariamente masiva, o halo, de materia oscura – materia invisible detectable sólo a través de su gravedad. La mayor “superespiral” estudiada aquí reside en un halo de materia oscura que pesa al menos 40 billones de veces la masa de nuestro Sol. La existencia de las superespirales proporciona más pruebas de que la teoría alternativa de la gravedad conocida como Dinámica Newtoniana Modificada, o MOND, es incorrecta.

Energía oscura

Espesor del disco estelar delgado≈2 kly (0,6 kpc)[14][15]Momento angular≈1×1067 J s[16]Período de rotación galáctica del Sol240 Myr[17]Período de rotación del patrón espiral220-360 Myr[18]Período de rotación del patrón de barras100-120 Myr[18]Velocidad relativa al marco de reposo del CMB552. 2±5,5 km/s[19]Velocidad de escape en la posición del Sol550 km/s[9]Densidad de materia oscura en la posición del Sol0,0088+0,0024-0,0018 M☉pc-3 o 0,35+0,08-0,07 GeV cm-3[9]Véase también: Galaxia, Lista de galaxias

La Vía Láctea es una galaxia espiral barrada con un diámetro visible estimado de 100.000-200.000 años-luz. Simulaciones recientes sugieren que un disco de materia oscura, que también contiene algunas estrellas visibles, puede extenderse hasta un diámetro de casi 2 millones de años-luz[12][13] La Vía Láctea tiene varias galaxias satélite y forma parte del Grupo Local de galaxias, que forman parte del Supercúmulo de Virgo, que a su vez es un componente del Supercúmulo de Laniakea[25][26].

Se calcula que contiene entre 100.000 y 400.000 millones de estrellas[27][28] y al menos ese número de planetas[29][30] El Sistema Solar se encuentra a un radio de unos 27.000 años luz del Centro Galáctico,[3] en el borde interior del Brazo de Orión, una de las concentraciones de gas y polvo en forma de espiral. Las estrellas situadas en los 10.000 años-luz más internos forman una protuberancia y una o varias barras que irradian desde la protuberancia. El centro galáctico es una intensa fuente de radio conocida como Sagitario A*, un agujero negro supermasivo de 4,100 (± 0,034) millones de masas solares. Las estrellas y los gases que se encuentran a una amplia gama de distancias del centro galáctico orbitan a unos 220 kilómetros por segundo. La velocidad de rotación constante parece contradecir las leyes de la dinámica kepleriana y sugiere que gran parte (alrededor del 90%)[31][32] de la masa de la Vía Láctea es invisible para los telescopios, ya que no emite ni absorbe radiación electromagnética. El período de rotación es de unos 240 millones de años en el radio del Sol[17]. La Vía Láctea en su conjunto se mueve a una velocidad de aproximadamente 600 km por segundo con respecto a los marcos de referencia extragalácticos. Las estrellas más antiguas de la Vía Láctea son casi tan antiguas como el propio Universo, por lo que probablemente se formaron poco después de la Edad Media del Big Bang[34].