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Exoplanetas y galaxias

Exoplanets & Galaxies

Una galaxia es un enorme sistema de cientos de miles de millones de estrellas, gas y polvo unidos por la gravedad, y el Sol es una de las estrellas de la nuestra, la Vía Láctea. Hubble clasificó las galaxias por su forma en elípticas, espirales normales, espirales barradas e irregulares, y con la forma cambian también la cantidad de gas y polvo y la edad de las estrellas. Los planetas que giran alrededor de otras estrellas son demasiado débiles para verlos directamente, así que se descubren midiendo cómo un planeta hace bambolearse a su estrella o atenúa un momento su luz. En el diagrama, al cambiar el tipo de galaxia se ven las cuatro formas y dónde se concentran las estrellas viejas, las jóvenes y las regiones donde nacen estrellas.

Galaxias, ciudades de estrellas

🌌 ¿Qué es una galaxia?
①Una galaxia es un sistema de cientos de miles de millones de estrellas y materia interestelar (gas y polvo) unidos por la gravedad, que se mueven juntos
②El Sol es una de las unas 200 000 millones de estrellas de la Vía Láctea, y la franja blanquecina que se ve en una noche despejada es el disco de nuestra galaxia visto desde dentro
③El universo observable contiene más de cientos de miles de millones de galaxias
④El espacio entre galaxias está casi vacío; incluso la gran galaxia más cercana, Andrómeda, está a unos 2,5 millones de años luz

Tipos de galaxias (clasificación de Hubble)

Espiral barrada (SB)
💡 En qué se diferencian
①Elíptica (E): con forma de bola o de balón de rugby, casi sin materia interestelar, así que apenas nacen estrellas y la mayoría son viejas y rojizas
②Espiral normal (S): los brazos espirales rodean un bulbo central de estrellas viejas, y en los brazos abundan el gas, el polvo y las estrellas jóvenes y azules
③Espiral barrada (SB): los brazos salen de los extremos de una barra que cruza el centro, y la Vía Láctea es de este tipo
④Irregular (Irr): sin forma definida y con mucha materia interestelar, así que nacen estrellas activamente; la Gran Nube de Magallanes es un ejemplo conocido
⑤La clasificación de Hubble se basa en la forma y no significa que las elípticas evolucionen hacia espirales

La Vía Láctea

Tamaño de la Vía Láctea y posición del Sol
disco de unos 100 000 años luz de diámetro · el Sol, a unos 26 000 años luz del centro
Es una espiral barrada con unas 200 000 millones de estrellas, y en su centro hay un agujero negro supermasivo de unos 4 millones de masas solares.

Estructura de la Vía Láctea

Partes de la Vía Láctea

Cómo se buscan exoplanetas

Búsqueda de exoplanetas

Métodos principales
MétodoPrincipioCaracterísticas
Velocidad radialcuando un planeta hace bambolearse un poco a su estrella, las líneas de absorción de su luz se desplazan una y otra vez al azul y al rojolo más fácil es hallar planetas masivos y cercanos a su estrella; da la masa del planeta
Tránsitoel brillo de la estrella baja un poco y de forma periódica cada vez que el planeta pasa por delantecuánto baja el brillo da el tamaño del planeta, pero la órbita debe verse casi de canto
Imagen directase tapa la luz brillante de la estrella y se fotografía la luz del planetatan difícil que solo se captan planetas grandes y muy alejados de su estrella
Microlente gravitatoriacuando la gravedad de una estrella cercana concentra y aviva la luz de otra lejana, un planeta añade un pequeño pico a la curva de luzpermite hallar planetas pequeños y lejanos, pero el fenómeno no se repite
Cómo funciona la velocidad radial
la estrella se acerca → corrimiento al azul → se aleja → corrimiento al rojo → el ciclo se repite con la órbita
La estrella y el planeta giran alrededor de su centro de masas común. Aunque el planeta no se vea, el periodo y la amplitud del bamboleo de la estrella dan el periodo orbital y la masa del planeta.

Ejemplos y examen

Ejemplo 1
Una galaxia no tiene brazos espirales, es redonda como una bola, está formada sobre todo por estrellas viejas y tiene poco gas. ¿Qué es en la clasificación de Hubble?
1
Unos brazos espirales claros indican una espiral; una forma redonda y lisa formada sobre todo por estrellas viejas indica una elíptica.
2
Tener poco gas y polvo, de modo que casi no nacen estrellas nuevas, también es propio de una galaxia elíptica.
▸ una galaxia elíptica
En el diagrama, la elíptica tiene un brillo rojizo uniforme y ninguna región rosa de formación estelar, mientras que las espirales y la irregular sí las tienen.
Ejemplo 2
¿Qué método de búsqueda de exoplanetas aprovecha la pequeña bajada periódica del brillo de una estrella cuando un planeta pasa por delante, y qué permite saber?
1
Cuando un planeta pasa por delante de una estrella, tapa parte de su superficie y el brillo de la estrella baja (un tránsito).
2
El método que aprovecha esa bajada es el de tránsito, y cuanto mayor es la bajada, mayor es el planeta.
▸ el método de tránsito; permite saber el tamaño del planeta
La velocidad radial da la masa del planeta y el tránsito, su tamaño. Juntos permiten calcular incluso su densidad.
tipo prueba
¿Qué afirmación sobre las galaxias y la búsqueda de exoplanetas es correcta?
①La Vía Láctea es una galaxia elíptica
②El método de tránsito aprovecha la atenuación de una estrella cuando un planeta pasa por delante
③El método de velocidad radial mide directamente el tamaño de un planeta
④El Sol está en el centro de la Vía Láctea
⑤La imagen directa es la forma más fácil de encontrar exoplanetas
▸ ② El método de tránsito aprovecha la atenuación de una estrella cuando un planeta pasa por delante
1
Cuando un planeta pasa por delante de una estrella, tapa parte de su luz, así que el brillo baja de forma periódica, y cuánto baja da el tamaño del planeta.
2
La Vía Láctea es una espiral barrada (①), el método de velocidad radial da la masa del planeta (③), el Sol está a unos 26 000 años luz del centro (④) y la imagen directa es técnicamente muy difícil (⑤).

Resumen

Galaxias y exoplanetas en breve
clases de Hubble: elíptica (E) · espiral normal (S) · espiral barrada (SB) · irregular (Irr) / Vía Láctea: espiral barrada, unos 100 000 años luz
Los exoplanetas se descubren por los cambios de velocidad radial de la estrella, los tránsitos, las microlentes gravitatorias y la imagen directa.
🎯 Puntos clave
①Las clases de Hubble son elíptica (E), espiral normal (S), espiral barrada (SB) e irregular (Irr), y las elípticas tienen poca materia interestelar y pocas estrellas jóvenes
②La Vía Láctea es una espiral barrada de unos 100 000 años luz de diámetro, y el Sol está en el disco a unos 26 000 años luz del centro
③El método de velocidad radial usa el efecto Doppler de la luz de la estrella para hallar la masa del planeta
④El método de tránsito usa cuánto se atenúa la estrella para hallar el tamaño del planeta
⑤La zona habitable es el intervalo de distancias en el que un planeta recibe de su estrella la energía justa para que el agua siga líquida
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