viernes, 16 de septiembre de 2016

Levantando la barrera


La última vez que hablamos sobre cómo el gas de hidrógeno en nuestra galaxia se puede observar midiendo el espectro de radio 21 cm, y cómo podemos utilizar los resultados para determinar la rapidez con nuestra galaxia gira a diferentes distancias desde su centro. Por lo general, esta medición se utiliza como prueba de la materia oscura (que lo es), sino que también nos dice otras cosas también. En particular, nos muestra que nuestra galaxia no es sólo una galaxia espiral, sino un determinado tipo de galaxia espiral conocida como una espiral barrada.
                                                                               Masscurve

La medición de la línea de 21 cm nos dice cómo las nubes de gas de hidrógeno rapidez se mueven alrededor del centro de nuestra galaxia. Dado que nuestra galaxia tiene forma más o menos como un disco circular, es razonable suponer que la materia en nuestra galaxia se mueve alrededor del centro galáctico, básicamente, en un círculo. Si conoces un poco de física básica, usted sabe que si algo se mueve en un círculo que debe haber una fuerza de mantenerla en un círculo, de lo contrario las cosas se acaba de llegar a romperse. En este caso, la fuerza de sujeción a la galaxia es su propia masa.
Ahora, lo que pasa es que la gravedad de una nube de gas que se mueve en un círculo con un radio determinado, sólo la masa dentro de ese radio trabaja para mantener la nube se mueve en un círculo. Nada más lejos no afecta realmente a las cosas. (Esto es cierto en general. Si usted podría cavar un agujero en el centro de la Tierra, que sería sin peso allí.) Esto significa que puede utilizar la velocidad de las nubes de gas para determinar la cantidad de masa que hay dentro de esa distancia.

                                                                      Vía láctea
En la primera de las imágenes anteriores que he trazado previamente masa total como una función de la distancia desde el centro galáctico. Una cosa que puede observar es que en alrededor de 3 kiloparsecs hay un salto en la masa. Este tipo de salto es exactamente lo que se puede esperar si nuestra galaxia es una espiral barrada. La segunda imagen es un dibujo de la NASA lo que creemos que nuestra galaxia se parece (una espiral barrada). Se puede ver que hay menos materia en el centro debido a la barra central.
Así, observando el movimiento de hidrógeno en la galaxia sabemos que nuestra galaxia tiene un barra, al igual que aproximadamente 2/3 de las galaxias espirales en el universo.

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