La Vía Láctea es un agrupamiento de estrellas con forma de disco, que incluye al Sol y a nuestro Sistema Solar. Para un observador terrestre, el disco de la Galaxia aparece como una banda débilmente luminosa que se puede observar de noche extendiéndose a través del cielo, sobre todo en las noches de verano claras y sin luna.
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Introducción
Antiguamente a esta banda se la llamó Vía Láctea (también Camino de Santiago), nombre que en la actualidad hace referencia a toda la galaxia. La apariencia difusa de esta banda es el resultado de la luz combinada de estrellas demasiado lejanas para poder distinguirlas por separado a simple vista. Las estrellas individuales que vemos en el cielo son aquellas de la Galaxia que están lo suficientemente cerca del Sistema Solar para distinguirlas por separado.
La Vía Láctea se extiende a través de las constelaciones Perseo, Casiopea y Cefeo. En la región de la Cruz del Norte, que forma parte de Cisne, se divide en dos corrientes: la corriente occidental que brilla cuando atraviesa la Cruz del Norte, palidece cerca de Ofiuco, a causa de las nubes de polvo, y aparece de nuevo en Escorpio; y la corriente oriental, que es más brillante cuando pasa por el sur a través del Escudo y Sagitario. La parte más brillante de la Vía Láctea se extiende desde la constelación del Escudo a Escorpio, a través de Sagitario. El centro galáctico está en dirección a Sagitario y se encuentra a unos 26.000 años luz del Sol.
La Vía Láctea gira alrededor de un eje que une los polos galácticos. Contemplada desde el polo norte galáctico, la rotación de la Vía Láctea se produce en el sentido de las agujas del reloj, arrastrando los brazos espirales. El periodo de rotación aumenta cuando disminuye la distancia desde el centro del sistema galáctico. En las proximidades del Sistema Solar, el periodo de rotación es de algo más de 200 millones de años luz. La velocidad del Sistema Solar debido a la rotación galáctica es de unos 270 kilómetros por segundo.
Estructura
Se ha descubierto que la Vía Láctea es una gran galaxia espiral, con varios brazos espirales que se enroscan alrededor de un núcleo central de un grosor de unos 10.000 años luz. Las estrellas del núcleo central están más agrupadas que las de los brazos, donde se han encontrado más nubes interestelares de polvo y gas. El diámetro del disco es de unos 100.000 años luz.
Este disco está rodeado por una nube de hidrógeno, deformada y festoneada en sus extremos, rodeada a su vez por un halo esférico y ligeramente aplastado que contiene muchos cúmulos globulares de estrellas, que se encuentran principalmente encima o debajo del disco. Este halo puede llegar a ser dos veces más ancho que el disco en sí.
Estudios realizados sobre los movimientos galácticos sugieren que el sistema de la Vía Láctea contiene más de 2 billones de veces la masa que contiene el Sol, mucha más materia de la que se considera que tiene el disco conocido y los cúmulos concomitantes. Sin embargo, los astrónomos han especulado con la idea de que el sistema conocido de la Vía Láctea esté rodeado por una corona mucho mayor de materia no detectada. Otra especulación reciente supone que la Vía Láctea es una galaxia espiral barrada.
Tipos de Estrellas
La Vía Láctea contiene tanto estrellas de las llamadas de tipo I, que son estrellas azules y brillantes, como estrellas del tipo II, gigantes rojos. La región central de la Vía Láctea y el halo están compuestos por estrellas del tipo II. La mayor parte de la región se oculta tras nubes de polvo que impiden la observación visual.
La radiación de la región central, registrada por medio de mecanismos como células fotoeléctricas, filtros infrarrojos y radiotelescopios, indica la presencia de objetos compactos cerca del centro, posiblemente restos de estrellas o un enorme agujero negro. Astrónomos estadounidenses realizaron observaciones con el telescopio espacial de rayos X Chandra en octubre de 2000 (cuyos resultados fueron publicados en septiembre de 2001), que parecían probar la existencia de un agujero negro central.
En octubre de 2002, un equipo internacional de astrónomos del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre de Garching (Alemania), presentó nuevos datos sobre el centro de la Vía Láctea. Tras observar y estudiar una estrella que gira en torno al centro galáctico, los científicos pudieron determinar su órbita, lo que los llevó a asegurar que sólo un agujero negro supermasivo podía ser la causa de su movimiento.
Rodeando la región central hay un disco bastante achatado que comprende estrellas de ambos tipos, I y II; los miembros más brillantes de la primera categoría son luminosos, supergigantes azules. Incrustados en el disco y surgiendo de los lados opuestos de la región central, están los brazos espirales, que contienen una mayoría de la población I, junto con mucho polvo interestelar y gas. Un brazo pasa por las proximidades del Sol e incluye a la gran nebulosa de Orión.
Halo
Es una estructura esferoidal que envuelve la galaxia. En el halo la concentración de estrellas es muy baja y apenas tiene nubes de gas, por lo que carece de regiones con formación estelar; es aquí donde se encuentra la mayor parte de los cúmulos globulares. Estas formaciones antiguas son reliquias de la formación galáctica.
Estas agrupaciones de estrellas se debieron formar cuando la galaxia era aún una gran nube de gas que colapsaba y se iba aplanando cada vez más. Otra característica del halo es la presencia de gran cantidad de materia oscura. Su existencia se dedujo a partir de anomalías en la rotación galáctica. Los objetos contenidos en el halo rotan con una componente perpendicular al plano muy fuerte, cruzando en muchos casos el disco galáctico. De hecho, es posible encontrar estrellas u otros cuerpos del halo en el disco.
Su procedencia se delata cuando se analiza su velocidad y trayectoria, así como su metalicidad. Y es que los cuerpos del halo presentan una componente perpendicular al plano muy acusada, además del hecho de que se trata de cuerpos que se formaron antes que los del disco. Sus órbitas los llevan, pues, a cruzar periódicamente el disco. También es muy probable que una estrella de población II (pobre en metales) pertenezca al halo, pues éstas son más antiguas que las de población I (ricas en metales) y el halo, como ya se ha dicho, es una estructura antigua.
Disco
Por su parte, el disco es la parte de la galaxia con más gas y es donde aún se observa procesos de formación estelar. Presenta ocho brazos espirales: dos brazos principales Escudo, Centauro y Perseo, y dos secundarios -Sagitario, Escuadra-, en el brillo de los brazos se encuentran las estrellas gigantes azules, que se caracterizan por corta existencia. El disco está unido al bulbo galáctico por una barra de radio 3,9 kiloparsecs, en cuyo interior a su vez puede existir una barra menor (algo que ocurre en bastantes otras galaxias espirales barradas). Hay además elevada formación estelar en al menos uno de sus extremos.
Las formaciones dentro del cisco son regiones densas donde se compacta el gas y se da la formación de estrellas. Los brazos son, en realidad, ondas de densidad que se desplazan independientemente de las estrellas contenidas en la galaxia. El brillo de los brazos es mayor que el resto de las zonas, porque es allí donde se encuentran los gigantes azules (estrellas de tipo O, B), que son las únicas que pueden ionizar grandes extensiones de gas. Estas estrellas de corta vida nacen y mueren en el brazo espiral, convirtiéndose así en excelentes marcadores de su posición.
Edad y Formación de la Vía Láctea
La Vía Láctea comenzó como una o varias pequeñas regiones de sobredensidad en la distribución másica del universo poco después del Big Bang. Algunas de estas regiones eran las semillas de los cúmulos globulares, en los que perduran las más antiguas estrellas que formaron la galaxia. Estas estrellas y cúmulos constituyen en la actualidad el halo estelar de la Vía Láctea.
Tras unos pocos miles de millones de años después de las primeras estrellas, la masa de la galaxia era lo suficientemente grande como para que diera vueltas con relativa rapidez, lo que, debido a la conservación del momento angular, condujo a que el medio gaseoso interestelar colapsase de una forma más o menos esférica a un disco plano. Por lo tanto, las siguientes generaciones de estrellas se formaron en este disco espiral. La mayoría de las estrellas jóvenes, incluido el Sol, se encuentran en este disco.
Desde el momento en que comenzaron a formarse las primeras estrellas, la Vía Láctea ha crecido mediante fusiones de galaxias (sobre todo al principio) y la acreción de gas del halo galáctico, la Vía Láctea está en la actualidad aumentando su masa con sus dos más cercanas galaxias satélite, la Gran Nube de Magallanes y la Pequeña Nube de Magallanes, mediante la corriente de Magallanes.
La acreción directa de gas se constata en nubes de alta velocidad como la nube de Smith.Sin embargo, propiedad de la Vía Láctea como la masa estelar, el momento angular y la metalicidad de sus regiones más externas sugieren que no ha sufrido fusiones con grandes galaxias en los últimos mil millones de años. Esta ausencia de grandes fusiones recientes es inusual entre galaxias espirales similares; su vecina, la galaxia de Andrómeda, parece tener una historia más típica con fusiones más recientes con galaxias relativamente grande.
Los astrónomos estiman que nuestra galaxia se empezó a formar hace unos 13.600 millones de años, lo que significa que la existencia de la Vía Láctea se remonta a los primeros años del universo. (Este dato ha sido editado en el año 2020).
