Introducció
Les galàxies són agrupacions massives d’estrelles, gas, pols i matèria fosca unides per la gravetat. Són els elements fonamentals de l’univers, i n’hi ha centenars de milers de milions només en el nostre univers observable. En aquest article parlem dels diferents tipus de galàxies, la seva formació, com es mouen i interactuen, així com el seu paper en l’estructura de l’univers. També fem un repàs dels darrers descobriments.
Tipus de galàxies
Les galàxies es classifiquen en diferents tipus segons la seva forma i estructura:
- Galàxies espirals: com la Via Làctia, tenen braços en espiral que s’enrotllen des d’un nucli central brillant. Estan formades per estrelles joves i velles.
- Galàxies el·líptiques: són galàxies de forma el·lipsoïdal que contenen principalment estrelles velles i tenen poc gas i pols. Van des de formes esfèriques fins a formes molt allargades.
- Galàxies irregulars: no tenen una forma definida i sovint són el resultat de topaments galàctics o forces gravitatòries.
Formació i evolució de les galàxies
Les galàxies es van formar després del Big Bang, fa uns 13.8 mil milions d’anys. Es calcula que es van originar a partir de regions de major densitat en el jove univers, on la matèria es va començar a agrupar sota la força de la gravetat.
- Etapes de formació: Les primeres galàxies eren probablement irregulars, però amb el temps i la fusió amb altres galàxies van adquirir les seves formes actuals.
- Evolució galàctica: Les topades entre galàxies són un fenomen comú que pot provocar canvis dràstics en la seva estructura i composició.
Via Làctia: la nostra galàxia
La nostra galàxia, la Via Làctia, és una galàxia espiral on hi ha el nostre sistema solar. Té un diàmetre d’uns 100.000 anys llum i conté entre 100 i 400 mil milions d’estrelles.
- Braços espirals: La Via Làctia té diversos braços espirals on es troben la majoria de les estrelles joves i també les regions de formació estel·lar.
- Forat negre supermassiu: Al centre de la Via Làctia hi ha un forat negre supermassiu anomenat Sagitari A*, amb una massa de més de quatre milions de vegades la del Sol.
Importància de les galàxies en l’astronomia
Les galàxies són fonamentals per entendre la història i l’evolució de l’univers. Estudiant-les, els astrònoms principalment poden aprendre sobre:
- Formació estel·lar: els processos de naixement, formació i mort de les estrelles.
- Matèria fosca: la distribució de la matèria fosca, que és invisible però exerceix una influència gravitatòria significativa.
- Energia fosca: l’expansió de l’univers i el paper de l’energia fosca.
Descobriments actuals (2024)
L’estudi de les galàxies continua evolucionant gràcies als avenços tecnològics i als nous telescopis espacials com el James Webb. D’acord amb els darrers descobriments, a data de 2024, s’estima que hi ha aproximadament 200 mil milions de galàxies en l’univers observable. Alguns dels descobriments recents més destacats inclouen:
- Galàxies primigènies: El telescopi James Webb ha descobert galàxies que es van formar només uns pocs centenars de milions d’anys després del Big Bang, i per tant ofereixen una visió sense precedents dels primers períodes de l’univers.
- Galàxies ultra difuses: S’han identificat galàxies que són extremadament difuses i tenen molt poca llum per la seva mida. Aquestes galàxies contenen una gran quantitat de matèria fosca.
- Forats negres massius: Es continua descobrint que les galàxies més antigues contenen forats negres supermassius molt més grans del que es pensava anteriorment, suggerint que els forats negres i les galàxies poden haver-se format i crescut junts.
Altres descobriments interessants
- La galàxia més llunyana: El febrer de 2024, un equip de científics del NASA/ESA Hubble Space Telescope va anunciar el descobriment de la galàxia més llunyana fins avui, anomenada GN-z11. Aquesta galàxia es troba a una distància de 13,4 milions d’anys llum del nostre sistema solar, i es creu que es troba en un estadi primerenc de formació.
- La galàxia espiral més gran: El març de 2024, un equip de científics del Sloan Digital Sky Survey (SDSS) va anunciar el descobriment de la galàxia espiral més gran fins avui, anomenada IC 1101. Aquesta galàxia té un diàmetre de 6 milions d’anys llum. Per tant, és una de les galàxies més massives conegudes.
- La galàxia amb més estels: El maig de 2024, un equip de científics del European Space Agency (ESA) va anunciar el descobriment de la galàxia amb més estels fins avui, anomenada IC 1613. Aquesta galàxia té uns 10 bilions d’estels, i per tant, és una de les galàxies més riques en estels conegudes.
- La galàxia amb un forat negre supermassiu: El juny de 2024, un equip de científics del NASA/ESA Hubble Space Telescope va anunciar el descobriment d’un forat negre supermassiu al centre de la galàxia Messier 87 (M87). Aquest forat negre té una massa de 6,5 bilions de masses solars, i és un dels més massius coneguts.
Organització de les galàxies
Les galàxies no estan distribuïdes aleatòriament a l’univers; s’agrupen en estructures més grans anomenades cúmuls i supercúmuls.
- Cúmuls de galàxies: Són agrupacions de desenes a milers de galàxies unides per la gravetat. El cúmul més proper a la Via Làctia és el Cúmul de Virgo.
- Supercúmuls de galàxies: Són grups de cúmuls de galàxies. La Via Làctia és part del Supercúmul de Laniakea, que inclou el Cúmul de Virgo i també molts altres cúmuls.
Moviment i interacció
Les galàxies es mouen constantment. Per exemple, la nostra galàxia Via Làctia es mou a raó d’uns 2 milions de quilòmetres hora. El segon factor rellevant és que les galàxies interactuen entre elles a través de la gravetat. Aquestes interaccions poden tenir efectes profunds en les seves formes i evolució.
- Topades de galàxies: Quan dues galàxies s’apropen i xoquen, poden fusionar-se per formar una galàxia més gran. Aquest procés pot desencadenar la formació de noves estrelles i canviar la morfologia de les galàxies involucrades.
- Interaccions gravitacionals: Fins i tot quan no xoquen, les galàxies poden influir-se mútuament amb la seva gravetat, provocant deformacions.
- Moviment dins de cúmuls: Les galàxies es mouen ràpidament dins d’un cúmul, afectades per la gravetat del cúmul en conjunt, cosa que pot provocar interaccions freqüents i també fusions.
Conclusió
Les galàxies són les estructures més grans de l’univers. La seva descomunal quantitat, varietat i complexitat reflecteixen la dilatada i impressionant història de l’univers. Estan distribuïdes de manera organitzada. D’altra banda, està clar que a l’Univers tot és moviment. D’aquesta manera, les galàxies es mouen e interactuen entre elles. Cada dia que passa es fan més descobriments fascinants. Sens dubte, continuar estudiant-les ens ajudarà a comprendre millor el cosmos.
Referències:
1. Rees, M. J. El nostre hàbitat còsmic. Princeton University Press.
2. Sparke, L. S. i Gallagher, J. S. Les galàxies a l’univers: una introducció. Cambridge University Press.
3. Carroll, B. W. i Ostlie, D. A. Una introducció a l’astrofísica moderna. Pearson.
Actualitat:
1 NASA/ESA Hubble Space Telescope
2 SDSS
3 ESA
4. Space.com