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Vía Láctea
• Galileo descubrió “banda” Vía Láctea formada por muchas estrellas
• Herschel (1785) y Kapteyn (~1900):– Cuentas de estrellas en cientos de direcciones– Diferentes “espesores” en distintas direcciones. Sol ~centro
distribución aplanada– “Altura”~2000pc. Anchura~9000pc
• Ambos errores y << por ignorar absorción luz: enrojecimiento interestelar
La Vía Láctea
• Cúmulos globulares:– <~100000s * en Ø~20-100pc– Det.~150 en Galaxia (~2/3-3/4
total)– Distribución no uniforme
• Shapley (1915):– Calculó distancias a cúmulos
globulares– Centrados en ~15kpc en torno a
punto en dirección Sagitario: centro de Galaxia
– Como ignoró extinción sobrestimó distancia: real ~8.5kpc
47Tuc
Forma de la Vía Láctea
• No fronteras fijas• Disco Ø~40kpc×2kpc
– Densidad mayor plano central
• Núcleo galáctico: centro• Bulbo: ~aplanado Ø~6kpc
– Alargado ×2-3: ~barra
• Halo galáctico: – ~esférico ~30-40kpc– Cúmulos globulares y estrellas– Abundancia Z>H,He <<
• Cúmulos globulares y galaxias pequeñas en órbita: límites exteriores?
Vía Láctea (COBE)
M51
Rotación de la Vía Láctea
• Órbita del Sol:– v~220km/s d~8.5kpc– P=2πd/v~240My:
• 5% edad Sol• 2% edad Galaxia
– 3ª ley Kepler: M=v2d/G– M a partir de v,d
• Curva de rotación: v(d)– Proporciona M(d)– Gal.: v~cte hasta d~20kpc
• A partir 21cm/CO (no abs)
– M> d>– La masa continua aumentando
más allá límites visibles Galaxia
Materia oscura
• Masa total Galaxia ~6×1011 M�
– Masa d<Sol~1011 M�
• Poca masa visible d>Sol: materia oscura• Mismo “problema” en otras galaxias: también materia oscura• No sólo oscura porque no en luz visible: tampoco en otras λ:
– No gas H ni estrellas• Distribución esférica: si no, gas interestelar más “plano”• Varios candidatos propuestos:
– Estelares (MAssive Compact Halo Objects –MACHOs-):• NO estrellas normales porque visibles, ni polvo porque oscurecería• Enanas marrones• Enanas blancas:
– “negras”: no suficiente tiempo para muchas• Agujeros negros: debatidos y sólo de estrellas masivas poco frecuentes
– Partículas subatómicas exóticas: comunes principio Universo?• Difíciles de detectar• Weakly Interacting Massive Particles –WIMPs-
Estructura espiral
• Trazadores estructura espiral:– Estrellas O,B, regiones HII– H, nubes moleculares
• Óptico (1950s): tres brazos– ≤5kpc
• Radio: – Interpretación complicada:
• Sólo detecta v radial• No órbitas circulares?
– ≤20kpc– estructura complicada
Estructura espiral• Problemas:
– * O,B, regiones HII vida corta
• Nacieron en brazo espiral• ¿Por qué a la vez en todo
el brazo?
– Paradoja del enrollado:• En vida Galaxia ~40 vueltas• Brazos deberían estar
mucho más enrollados
• Ondas de densidad:– Brazos espirales no
materiales– Fluctuaciones densidad>:
• formación estelar• brazos más claros en B
• Estable, pero origen?
El Centro Galáctico
HCN Ø~5pc
• Sólo información radio e IR• Zona más densa
r (pc) Densidad (*/pc3)8.5k <11s 100 000s (polvo: IR)
• Anillo gaseoso: 2-8 pc– v~110 km/s: centro M~107M
�
– Anillo ~10 000M�
: inhomogéneo
• Corrientes de gas del anillo:– v~150km/s a 0.7pc: v~700km/s a 0.1pc– M~106s M
�en 0.1pc
• En confluencia corrientes: Sgr A*– Ø~13UA ~100 RS(106sM
�)
– Forma elongada: disco acreción– v~40km/s: esencialmente inmóvil: centro Galaxia– Agujero Negro? Problemas pero no alternativas válidas
El Centro Galáctico
IRRadio ~200pc
Radio ~10pc
Evolución de la Galaxia
• Colisiones estelares<<: * conservan v nubes– Galaxia más esférica cuando
formación halo que ahora• * conservan ~ Z nube
– Nubes Z> t>• Nacimiento: nube ~100s kpc
– Colisiones otras nubes: rotación<– Esferas M~106M
�colapsaron:
cúmulos globulares halo. t~11 Gy• Colisiones nubes (>>) aplanaron disco• Sucesivas generaciones de estrellas y SN enriquecieron ISM• Hoy gas templado confinado a disco y formando *• Si no repuesto agotado pronto: gas cayendo Galaxia de halo
– Expulsado de Galaxia por explosiones SN: cuando enfría vuelve