De Turbulencias y Ondas: El Arte de Tejer Galaxias 3r174v

Bienvenidos a Bajo las Estrellas, el podcast donde, bueno, exploramos juntos el cielo nocturno y compartimos esta afición.

Hoy nos metemos con algo que es una maravilla visual, pero también un misterio.

Las galaxias espirales.

Esos remolinos gigantes de estrellas, de gas, son preciosas, pero esconden una pregunta complicada.

Si todo gira, pero a distintas velocidades, ¿no? El centro más rápido, los bordes más lentos, ¿cómo puede ser que los brazos no se acaben enrollando sobre sí mismos, como un ovillo de la navalla? Que desaparezcan.

Es el problema este de la rotación diferencial.

¿Cómo lo hacen para mantenerse así? Pues sí, es un auténtico rompecabezas cosmológico.

Y claro, las primeras ideas intentaron explicarlo.

Se habló de órbitas un poco raras de las estrellas o de tirones gravitatorios entre galaxias cercanas.

Incluso, fíjate, turbulencias en el gas que la propia rotación estiraba.

Ideas ingeniosas, sí, pero entiendo que ninguna aguantaba el paso del tiempo cósmico, ¿no? Exacto.

A la larga, la rotación diferencial era implacable.

Todo se acababa liando demasiado.

¿Y la idea de los campos magnéticos sujetando todo, tampoco? Pues tampoco.

Se pensó como una especie de andamio invisible.

Pero cuando se midieron los campos magnéticos reales de las galaxias, pues resultaron ser muy débiles.

No daban para tanto.

Vale.

Entonces, ni estructuras fijas ni magnetismo potente.

¿Qué nos queda? ¿Cuál es la idea que funciona mejor ahora? Pues aquí es donde entra la teoría, yo diría que más aceptada hoy.

Las ondas de densidad.

Ondas de densidad.

Suena abstracto.

Es más útil, sí.

La clave es que no son las estrellas las que forman una estructura permanente.

El brazo es más bien un patrón.

Una perturbación que viaja por el disco.

¿Como una ola en el mar, quizás? Que el agua sube y baja, pero no viaja con la ola en sí.

Justo.

Esa es buena analogía.

O una que se usa mucho y es muy gráfica.

Piensa en un atasco, en una autopista.

Los coches, que serían las estrellas, y el gas, no están parados siempre en el atasco.

Entran, van más despacio un rato, y luego siguen.

Pero el atasco, la zona de mayor densidad, puede quedarse ahí mucho tiempo, ¿verdad? Aunque los coches vayan pasando.

Ostras, un atasco cósmico.

Vale, vale, ya lo pillo.

O sea que el brazo es como el atasco.

Exacto.

Y esta idea, que ya intuyó Lynn Blad, la desarrollaron matemáticamente Lynn y Hsu.

Demostraron que una onda así, una onda de densidad, gilando a su propia velocidad constante, que es distinta a la de las estrellas, ojo, podría mantenerse estable durante miles de millones de años, evitando ese enrollamiento fatal.

¿Y entonces qué pasa cuando las estrellas, el gas, pasan por esa onda, por ese atasco? Pues que al entrar en esa zona de mayor densidad, el gas interestelar se comprime.

Mucho.

¿Y esa compresión? Esa compresión es el detonante.

Hace que las nubres de gas y polvo colapsen por su propia gravedad y pum, nacen estrellas nuevas.

Ah, amigo.

Por eso los brazos espirales son tan brillantes y a menudo azulados.

Precisamente.

Están llenos de estrellas jóvenes, masivas, muy calientes, que acaban de nacer ahí mismo, en la onda de compresión.

Nacen ahí, iluminan el brazo mientras lo cruzan y luego siguen su camino por la galaxia.

Qué bueno.

Eso es.

La onda es el patrón que perdura y la formación de estrellas dentro de ella es lo que la hace visible, lo que la pinta.

Aunque bueno, la cosa no es tan perfectamente simple.

Hay que decir que Tumbre, por ejemplo, señaló que la propia gravedad dentro del disco puede crear inestabilidades.

Otras estructuras.

Sí, como brazos o trozos de brazos, pero suelen ser más efímeros.

Se forman y la rotación diferencial los deshace relativamente rápido.

Entiendo.

O sea, que podría ser una mezcla, una onda principal más estable y luego estas otras cosas más cambiantes.

Podría ser una combinación, sí.

¿Y los campos magnéticos que descartamos antes como causa principal? Sí.

Pues parece que tampoco están totalmente fuera.

Quizá no sujetan la estructura, pero sí podrían influir en cómo fluye el gas al entrar y salir de la onda o modular un poco la formación estelar.

Es una danza, ¿sabes? Gravedad, rotación, ondas, gas, magnetismo, todo interactuando.

Qué barbaridad.

Es fascinante.

Entonces, resumiendo un poco.

Cuando vemos una galaxia espiral, no vemos algo quieto.

Vemos un patrón en movimiento, algo dinámico.

Me gustan esas metáforas que a veces se usan.

Olas que nunca mueren o jardines en el viento cósmico.

Sí, son muy bonitas.

Donde las estrellas serían como flores que nacen al pasar la onda y luego se alejan.

Pero el dibujo general del jardín sigue ahí.

Exacto.

Y lo increíble es pensar que esa belleza, ese orden que vemos.