De espirales elegantes a masas caóticas: cómo se forman las galaxias y cuáles son las características de la Vía Láctea

En el universo observable, los astrónomos estiman la existencia de aproximadamente 200 mil millones de galaxias, cuya variedad de formas y estructuras supera ampliamente cualquier representación popular.

Según la NASA, observaciones del telescopio Hubble indican que esta cifra podría ser incluso mucho mayor, con estimaciones que superan el billón de galaxias a partir de análisis del Hubble Ultra Deep Field. Y si bien muchas ilustraciones y películas suelen mostrar galaxias similares a la Vía Láctea, lo cierto es que la diversidad galáctica abarca desde espirales elegantes hasta masas irregulares y elípticas.

La Vía Láctea no solo ejemplifica el tipo espiral, sino que también participará en el futuro en un evento cósmico colosal: la colisión con Andrómeda, prevista por la NASA para dentro de unos 4 mil millones de años, culminaría con la formación de una nueva galaxia. Este fenómeno, informado por HowStuffWorks, pone en evidencia la constante dinámica y evolución del universo.

¿Qué es una galaxia y cuáles son sus elementos comunes?

Según información de la NASA, las galaxias están compuestas de estrellas, planetas y vastas nubes de gas y polvo, todas unidas por la gravedad. Las más grandes contienen billones de estrellas y pueden tener más de un millón de años luz de diámetro. Las más pequeñas pueden contener unos pocos miles de estrellas y extenderse tan solo unos cientos de años luz.

La mayoría de las galaxias grandes albergan agujeros negros supermasivos en sus centros, algunos con miles de millones de veces la masa del Sol. Asimismo, tienen entre 10 mil millones y 13,6 mil millones de años.

Y algunas son casi tan antiguas como el propio universo, que se formó hace unos 13,8 mil millones de años. Los astrónomos creen que la galaxia más joven conocida se formó hace aproximadamente 500 millones de años.

Tipos principales de galaxias: espirales, elípticas, lenticulares e irregulares

La clasificación galáctica se basa principalmente en la apariencia. La Vía Láctea pertenece al grupo de las galaxias espirales, identificadas por un disco aplanado con un abultamiento central y brazos extendidos. Sin embargo, existen otras formas principales:

• Galaxias elípticas: presentan forma esférica o elipsoidal, sin brazos ni disco definidos. Están compuestas principalmente por estrellas antiguas y contienen poco gas o polvo interestelar. Según HowStuffWorks, muchas de estas galaxias resultan de colisiones entre otras galaxias.
• Galaxias lenticulares: constituyen una transición entre espirales y elípticas. Poseen abultamiento central y una estructura de disco, pero no presentan brazos espirales evidentes. Algunas teorías plantean que los brazos desaparecieron con el tiempo; otras, que estas galaxias surgen por la fusión de espirales.
• Galaxias irregulares: carecen de forma simétrica o estructura clara. Este aspecto puede deberse a colisiones galácticas o a la influencia gravitacional de galaxias cercanas. Su composición incluye tanto estrellas jóvenes como viejas, con una gran variedad configurativa.

Existen también subtipos y particularidades, como las galaxias enanas, que, pese a su menor tamaño y número de estrellas, comparten las características fundamentales del resto. O las espirales barradas, donde destaca una barra central de estrellas, gas y polvo que atraviesa el núcleo galáctico.

Estructura y dimensiones sorprendentes de la Vía Láctea

La Vía Láctea es un ejemplo paradigmático de galaxia espiral. Su estructura recuerda a un huevo frito, con un abultamiento central rodeado por un disco delgado y plano. Según la física y corresponsal de Forbes, Jillian Scudder, citada por HowStuffWorks, el disco de la Vía Láctea mide unos 100.000 años luz de largo, pero solo 0,6 años luz de alto.

Esto implica que el disco es alrededor de 30 veces más delgado que una hoja de papel común, una proporción que desafía la intuición y subraya la precisión de las mediciones astronómicas. Las representaciones artísticas suelen mostrar la Vía Láctea mucho más gruesa de lo que realmente es, lo que resalta la diferencia entre observación científica y arte.

Según la NASA, La Tierra se encuentra a lo largo de uno de los brazos espirales de la galaxia, aproximadamente a la mitad del centro. Nuestro sistema solar tarda unos 240 millones de años en orbitar la Vía Láctea una sola vez.

Cómo se forman las formas galácticas

La morfología galáctica obedece a una combinación de factores físicos: la velocidad de rotación, la gravedad y el principio de conservación del momento angular.

El astrofísico Raja GuhaThakurta, profesor en la Universidad de California en Santa Cruz, señaló a HowStuffWorks que la física de la formación galáctica continúa sin resolverse del todo, aunque existe consenso en que la mayoría de las espirales se generan a partir de nubes giratorias de gas y polvo.

La velocidad de rotación resulta determinante: nubes masivas que giran rápidamente forman galaxias espirales. La gravedad favorece la aplanación en discos, mientras que la pérdida de energía genera contracción. El principio de conservación del momento angular implica que, al contraerse, la rotación se acelera, un fenómeno observable en patinadores artísticos.

Guha Thakurta utiliza una analogía para explicar la formación de los brazos espirales: al remover café con crema rápidamente, la crema forma brazos cortos y apretados; si se hace lentamente, los brazos son más extensos. Las espirales que giran rápido muestran brazos cortos; las de rotación más lenta, brazos extendidos.

Bulbo central y diferencias con el disco

En el centro de las galaxias espirales, el bulbo agrupa estrellas antiguas que giran de manera caótica en torno a un punto central; y su formación aún es un misterio: algunos astrónomos consideran que el bulbo se genera antes que el resto de la galaxia; otros defienden que ocurre en sentido contrario. En tanto, las estrellas del disco se mueven en un plano ordenado.

En ese sentido, una galaxia compuesta solo por bulbo sería una elíptica, con estrellas orbitando en todas direcciones, diferencia fundamental entre las dos grandes categorías.

Colisiones galácticas: el futuro de la Vía Láctea y Andrómeda

Las colisiones entre galaxias acontecen de manera frecuente en el universo. Los científicos han observado numerosas fusiones que producen estructuras galácticas distorsionadas y caóticas. En ocasiones, galaxias espirales mayores absorben otras menores, en un proceso de “canibalismo” cósmico.

HowStuffWorks explica que la Vía Láctea y Andrómeda están destinadas a colisionar. Este proceso comenzará dentro de unos 3.000 millones de años y se completará en los 4 mil millones siguientes, fusionando ambas en una galaxia elíptica llamada “Milkomeda”. Aunque este evento está a muchísimo tiempo de distancia, su estudio ayuda a comprender la evolución y dinámica galáctica.