Los brazos espirales de la Vía Láctea

Los brazos espirales de nuestra galaxia

Cuando miras la concepción de un artista de cómo se ve la Vía Láctea desde lejos, la característica más genial tienen que ser esos brazos espirales de aspecto funky. Los brazos espirales son concentraciones de gas y polvo que se extienden desde el centro de una galaxia en forma de molinete.

La Vía Láctea

Tenga en cuenta un par de cosas. Mencioné que la imagen es una concepción de un artista, y mencioné que los brazos en espiral contienen polvo. Claramente, hay dos problemas. Primero, no podemos ver la forma real de nuestra galaxia porque estamos dentro de ella, y segundo, mucho de lo que podemos ver está obstruido por el polvo en el medio interestelar.

Esto, naturalmente, debería hacer que te preguntes cómo sabemos que nuestra galaxia tiene brazos espirales para empezar. Quédese, porque esta lección le explicará cómo sabemos que este es el caso.

La radioastronomía es la respuesta

La respuesta está en las ondas de radio , un tipo de radiación electromagnética, con longitudes de onda largas, que pueden penetrar el medio interestelar.

Sabemos que el hidrógeno es el elemento más abundante en nuestro universo y que los átomos de hidrógeno emitirán luz visible si sus electrones están excitados. Entonces, para averiguar cómo se esparce la materia alrededor de nuestra galaxia, necesitamos buscar concentraciones de gas hidrógeno. Desafortunadamente, no es probable que la excitación del hidrógeno ocurra en las zonas frías del espacio interestelar y, por lo tanto, no podemos ver concentraciones de hidrógeno con telescopios ligeros ordinarios.

Quiero decir, es difícil emocionarse, energizarse y moverse cuando tienes mucho frío. Te quedas congelado cuando hace frío. Los átomos de hidrógeno actúan de la misma manera en las frías profundidades del espacio.

Incluso si se excitara el hidrógeno, la luz visible emitida como consecuencia de esta excitación sería bloqueada por el polvo interestelar. Una vez más, eso haría que nuestros telescopios ordinarios fueran básicamente inútiles para este esfuerzo. El polvo interestelar es básicamente como una nube muy espesa. Como una espesa nube bloquea la luz del sol, una espesa nube interestelar de polvo y gas bloquearía cualquier átomo de hidrógeno brillante.

Sin embargo, tenemos un truco bajo la manga cuando se trata de trazar la distribución del hidrógeno en nuestra galaxia; son las ondas de radio que definí antes. Esto se debe a que incluso las nubes frías de hidrógeno, que contienen hidrógeno neutro o hidrógeno HI , emitirán ondas de radio. Otra forma de pensar en el hidrógeno HI es como hidrógeno no excitado.

Detectando los brazos espirales

Entonces, ¿cómo nos dicen los radiotelescopios que existen brazos espirales en nuestro disco galáctico? Los astrónomos pueden usar el efecto Doppler para ayudar a trazar el hidrógeno en nuestra galaxia. El efecto Doppler, o desplazamiento Doppler, es un cambio aparente en la frecuencia de una onda causado por el movimiento del observador o la fuente que emite la onda. Te animo a que veas la lección que lo describe para obtener más detalles.

Pero para evitar confusiones, voy a resumir todo a esto. Diferentes cambios Doppler en toda nuestra galaxia hacen que las ondas de radio que golpean nuestros radiotelescopios lleguen con diferentes longitudes de onda. Esto nos permite clasificar y visualizar las nubes de gas en nuestra galaxia usando un mapa de hidrógeno neutro.

La imagen en su pantalla le muestra claramente que el hidrógeno neutro no se esparce uniformemente en el disco de nuestra galaxia, sino más bien en carriles que parecen arcos y espirales que tienen ramas, huecos y espolones. Vemos características similares en otras galaxias espirales.

Dispersión de hidrógeno neutro

Además, estas mismas galaxias espirales tienen brazos espirales que están perfilados por estrellas muy calientes y luminosas. Los patrones de brazos espirales trazados por hidrógeno neutro y luz visible proveniente de estas galaxias son básicamente los mismos. Esto nos indica que el mapa de hidrógeno neutro de nuestra galaxia es representativo de los brazos espirales de nuestra galaxia que están delineados a los observadores desde lejos por estrellas muy brillantes.

¡Pero no te dejes engañar! Las estrellas se distribuyen de manera bastante uniforme por todo el disco de una galaxia. La razón por la que los brazos espirales se destacan tanto es porque, como dije antes, es donde se encuentran las estrellas más calientes y luminosas. ¡Eso le da a los brazos espirales un gran brillo en el espacio en comparación con el resto del disco!

Resumen de la lección

Los brazos espirales son concentraciones de gas y polvo que se extienden desde el centro de una galaxia en forma de molinete. No podemos ver nuestros propios brazos espirales con telescopios de luz desde lejos. Pero podemos ver que otras galaxias espirales tienen brazos que brillan en el espacio debido a las estrellas calientes y luminosas dentro de ellas. Los patrones de luz creados por estas estrellas, que se asemejan a espirales, coinciden con los patrones creados por el mapa del hidrógeno neutro de dicha galaxia, o hidrógeno HI , que emite ondas de radio.

Las ondas de radio son un tipo de radiación electromagnética, con longitudes de onda largas, que pueden penetrar el medio interestelar y, por lo tanto, nos ayudan a trazar un mapa de las concentraciones de gas hidrógeno de nuestra propia galaxia. Ese mapa de hidrógeno neutro muestra claramente arcos y espirales de hidrógeno neutro. Esto implica que tales áreas contienen estrellas calientes y luminosas en nuestra propia galaxia, dándole brazos espirales brillantes cuando se ve desde lejos.

Los resultados del aprendizaje

Al final de esta lección, debería poder:

• Describe qué son los brazos espirales en términos de galaxias.
• Comprender por qué no podemos ver concentraciones de gas hidrógeno en el espacio usando telescopios comunes.
• Explica cómo las ondas de radio pueden ayudarnos a ver hidrógeno neutro y determinar la forma de nuestra galaxia.

Rodrigo Ricardo Editor y fundador