Durante mucho tiempo, se creyó que la Vía Láctea se formó gradualmente. En 1962, Olin Eggen, Donald Linden-Bell y Allan Sandage propusieron una hipótesis que se conoció como el modelo ELS (llamado así por las letras iniciales de sus apellidos). Según ella, una nube homogénea de gas una vez giró lentamente en lugar de la Vía Láctea. Se parecía a una bola y alcanzaba unos 300 mil años luz de diámetro, y consistía principalmente en hidrógeno y helio. Bajo la influencia de la gravedad, la protogalaxia se contrajo y se volvió plana; al mismo tiempo, su rotación se aceleró notablemente.
Durante casi dos décadas, este modelo se adaptó a los científicos. Sin embargo, los nuevos resultados de las observaciones mostraron que la Vía Láctea no pudo haber surgido como dictaban los teóricos.
Según este modelo, primero se forma un halo y luego un disco galáctico. Sin embargo, también hay estrellas muy antiguas en el disco, por ejemplo, la gigante roja Arcturus, cuya edad es de más de diez mil millones de años, o numerosas enanas blancas de la misma edad.
Se han encontrado cúmulos globulares tanto en el disco galáctico como en el halo que son más jóvenes de lo que sugiere el modelo ELS. Obviamente, fueron absorbidos por nuestra Galaxia más tarde.
norte
Muchas estrellas en el halo giran en una dirección diferente a la Vía Láctea. Quizás ellos también estuvieron alguna vez fuera de la Galaxia, pero luego fueron arrastrados a este "vórtice estelar", como un nadador accidental en un remolino.
En 1978, Leonard Searle y Robert Zinn propusieron su propio modelo para la formación de la Vía Láctea. Fue designado como el "modelo SZ". Ahora la historia del Galaxy se ha vuelto mucho más complicada. Hasta hace poco, su juventud, en la mente de los astrónomos, se describía tan simplemente como en la opinión de los físicos: movimiento de traslación rectilíneo. La mecánica de lo que estaba sucediendo era claramente visible: había una nube homogénea; consistía únicamente en esparcir uniformemente el gas. Nada, por su presencia, complicó los cálculos de los teóricos.
Ahora, en lugar de una enorme nube en las visiones de los científicos, aparecieron a la vez varias nubes pequeñas, fantásticamente dispersas. Entre ellos estaban las estrellas; sin embargo, estaban ubicados solo en el halo. Todo dentro del halo hervía: las nubes chocaron; las masas de gas se mezclaron y compactaron. Con el tiempo, esta mezcla formó un disco galáctico. En él comenzaron a aparecer nuevas estrellas. Sin embargo, este modelo fue posteriormente criticado.
Era imposible entender qué conectaba el halo y el disco galáctico. Este disco engrosado y la escasa envoltura estelar que lo rodea tenían poco en común. Ya después de que Searle y Zinn compilaron su modelo, resultó que el halo gira demasiado lentamente para formar un disco galáctico. A juzgar por la distribución de los elementos químicos, estos últimos surgieron del gas protogaláctico. Finalmente, el momento angular del disco resultó ser diez veces mayor que el del halo.
Video promocional:
El secreto es que ambos modelos contienen una pizca de verdad. El problema es que son demasiado simples y unilaterales. Ambos parecen ahora fragmentos de la misma receta con la que se creó la Vía Láctea. Eggen y sus colegas leyeron algunas líneas de esta receta, Searle y Zinn algunas más. Por lo tanto, al intentar volver a imaginar la historia de nuestra galaxia, de vez en cuando notamos líneas familiares, ya leídas una vez.
Así que todo comenzó poco después del Big Bang. “Hoy en día se acepta generalmente que las fluctuaciones en la densidad de la materia oscura dieron lugar a las primeras estructuras, los llamados halos oscuros. Gracias a la fuerza de la gravedad, estas estructuras no se desintegraron”, apunta el astrónomo alemán Andreas Burkert, autor de un nuevo modelo del nacimiento de la galaxia.
Los halos oscuros se convirtieron en los embriones (núcleos) de las galaxias futuras. El gas se acumula a su alrededor bajo la influencia de la gravedad. Se produjo un colapso homogéneo, como lo describe el modelo ELS. Dentro de 500-1000 millones de años después del Big Bang, los cúmulos de gas que rodeaban los halos oscuros se convirtieron en las "incubadoras" de estrellas. Aquí surgieron pequeñas protogalaxias. Los primeros cúmulos globulares aparecieron en densas nubes de gas, porque las estrellas nacieron aquí cientos de veces más a menudo que en cualquier otro lugar. Las protogalaxias colisionaron y se fusionaron entre sí, así es como se formaron las grandes galaxias, incluida nuestra Vía Láctea. Hoy está rodeada de materia oscura y un halo de estrellas individuales y sus cúmulos globulares, estas ruinas del universo, cuya edad supera los 12 mil millones de años.
norte
Había muchas estrellas muy masivas en las protogalaxias. En menos de unas pocas decenas de millones de años, la mayoría explotó. Estas explosiones enriquecieron las nubes de gas con elementos químicos pesados. Por lo tanto, las estrellas no nacieron en el disco galáctico como en el halo; contenían cientos de veces más metales. Además, estas explosiones generaron poderosos vórtices galácticos que calentaron el gas y lo sacaron de las protogalaxias. Se ha producido la separación de masas de gas y materia oscura. Esta fue la etapa más importante en la formación de las galaxias, no se tuvo en cuenta previamente en ningún modelo.
Mientras tanto, los halos oscuros chocaban cada vez más entre sí. En este caso, las protogalaxias se estiraron o se desintegraron. Estas catástrofes recuerdan las cadenas de estrellas que se han conservado en el halo de la Vía Láctea desde la época de la "juventud". Al estudiar su ubicación, se pueden evaluar los eventos que tuvieron lugar en esa época. Gradualmente, una vasta esfera se formó a partir de estas estrellas: el halo que vemos. A medida que se enfriaba, las nubes de gas penetraron en él. Su momento angular se conservó, por lo que no colapsaron en un solo punto, sino que formaron un disco giratorio. Todo esto sucedió hace más de 12 mil millones de años. El gas se comprimió ahora como se describe en el modelo ELS.
En este momento, también se forma el "abultamiento" de la Vía Láctea - su parte media se asemeja a un elipsoide. Bulge está compuesto por estrellas muy viejas. Obviamente, surgió de la fusión de las protogalaxias más grandes, que mantuvieron nubes de gas durante más tiempo. Entre ellos se encontraban estrellas de neutrones y pequeños agujeros negros, reliquias de supernovas en explosión. Se fusionaron entre sí, absorbiendo simultáneamente corrientes de gas. Quizás así es como se originó un enorme agujero negro, que ahora reside en el centro de nuestra Galaxia.
La historia de la Vía Láctea es mucho más caótica de lo que se pensaba. Nuestra galaxia natal, impresionante incluso para los estándares cósmicos, se formó después de una serie de impactos y fusiones, después de una serie de catástrofes cósmicas. Hoy se pueden encontrar rastros de esos viejos eventos.
Por ejemplo, no todas las estrellas de la Vía Láctea giran alrededor del centro galáctico. Obviamente, durante los miles de millones de años de su existencia, nuestra Galaxia se ha "tragado" a muchos compañeros de viaje. Cada décima estrella del halo galáctico tiene menos de 10 mil millones de años. Para entonces, la Vía Láctea ya se había formado. Quizás estos son los restos de galaxias enanas que alguna vez fueron capturadas. Un grupo de científicos británicos del Instituto Astronómico (Cambridge), dirigido por Gerard Gilmour, calculó que la Vía Láctea aparentemente se tragó de 40 a 60 galaxias enanas del tipo Karin.
Además, la Vía Láctea atrae enormes masas de gas. Entonces, en 1958, los astrónomos holandeses notaron muchas manchas pequeñas en el halo. De hecho, resultaron ser nubes de gas, que consistían principalmente en átomos de hidrógeno y se precipitaron hacia el disco galáctico.
Nuestra Galaxy no moderará su apetito en el futuro. Obviamente, absorberá las galaxias enanas más cercanas a nosotros: Fornax, Karina y, quizás, Sextane, y luego se fusionará con la nebulosa de Andrómeda. Alrededor de la Vía Láctea, este insaciable "caníbal estelar", quedará incluso desierta.
