¿Cómo se forman las galaxias?

Voy a hacer eco y ampliar mi respuesta a ¿Todos venimos de la misma estrella? aquí, ya que es una pregunta muy similar.

Los modelos actuales sugieren que la galaxia estaba formada por una protogalaxia pobre en metales, formando el halo y la protuberancia del MW, con el comienzo de la producción estelar. La materia oscura no se agrupa tanto como la materia bariónica: se queda principalmente en el halo exterior. Así también detectamos por primera vez la materia oscura: las curvas de rotación no eran “correctas”, había indicios de materia más allá de lo que era visible (¡más sobre eso más adelante!)

Más tarde, el gas comienza a caer en esta protogalaxia, formando el disco. Estas estrellas tienen una metalicidad más alta que las de la protuberancia, probablemente provenientes de los restos de las supernovas Ia y II. Estas caídas conducen a la formación de la estrella que generalmente llamamos Sol y el resto del sistema solar.

La formación de galaxias es más complicada, aunque interesante. En términos muy simples, eso es lo que tenemos:
Imágenes tomadas de La formación y evolución de la Vía Láctea, Cristina Chiappini (una de las autoras del modelo actual de formación del MW, por cierto) http://www.astro.caltech.edu/~ge…

Esta es, por supuesto, una respuesta muy simplista. También necesitamos analizar el halo cosmológico y la formación de galaxias. Ahí es cuando la materia oscura se vuelve importante: las sobredensidades primarias de la materia causadas por las fluctuaciones tempranas en el universo liso son responsables de la formación de estructuras como cúmulos y grupos de galaxias: la materia oscura no se acopló al fondo de radiación cósmica para mucho tiempo, por lo que podría formar estructuras tempranas, que ayudaron a colapsar más y más materia más adelante.

Esto se conoce como la formación de estructura de arriba hacia abajo en el universo: primero se forman las grandes estructuras (agrupaciones, supergrupos). Con la materia acumulada, se forman las estructuras más pequeñas (galaxias y estructuras internas posteriores en las galaxias).

Esto se puede estudiar con simulaciones cosmológicas de N cuerpos, que son muy bonitas de ver:

En la Vía Láctea, un artículo reciente ([1502.03821] Evidencia de materia oscura en la Vía Láctea interna) ha analizado muy bien la presencia de materia oscura y concluyó que incluso en un radio de 8kpc (ahí es donde estamos) desde el núcleo galáctico La materia oscura es importante.

(Gracias, @Naveen Raj Katare por el A2A. ¡Tienes grandes preguntas!)

En teoria…..

Siguiendo el BB (o cualquier ‘comienzo’ actualmente popular o de moda), y después de que la ‘sopa de energía’ resultante se enfríe lo suficiente como para crear materia (Helio e Hidrógeno), la ‘fuerza explosiva’ (no me cite, por favor), del espacio-tiempo impulsó el asunto al ‘continuo’ (generalmente digo ‘universo’, pero me quedo pegado).

Dudo que este proceso haya sido muy controlado o suave (y la evidencia del mapa de CMBR parece coincidir), por lo que hubo grupos y bultos y hebras y cuerdas (¡no ‘esas’ cadenas!), Que finalmente se enfriaron y comenzaron a forman materia fría, y luego (bajo la influencia de la gravedad local), se ‘congelan’ y calientan para formar nuevas estrellas, que (bajo la influencia de la misma gravedad local) forman galaxias de estrellas.

Tenga en cuenta que algunas teorías insisten en que las primeras galaxias comenzaron con agujeros negros masivos, para que hubiera suficiente masa (gravedad), para que el proceso continuara (es decir, había poca o ninguna ‘materia oscura’ alrededor).

Me parece que las implicaciones de los “agujeros negros tempranos” (es decir, una explicación para los quásares) tendrían que ser fundamentales en la creación de la “materia oscura”, que hoy predomina en las galaxias (de lo contrario su gravedad sería insuficiente para su cohesión) .

No conozco ninguna teoría que explique la creación de materia oscura a partir de las primeras estrellas o agujeros negros.

En consecuencia, aunque parece claro hoy que la formación de galaxias sigue reglas bastante evidentes, ¿la formación de las primeras galaxias puede no explicarse tan fácilmente?

Nada es simple, ¿verdad?

rafe

Desde entonces, cuanto más vemos, más estamos viendo en el pasado. Por lo tanto, mientras descubrían cosas nuevas, los científicos pudieron ver hasta 12-13 mil millones de años luz de distancia. Podían ver galaxias jóvenes en formación. Antes de esto no teníamos ni muy poca idea de cómo se formaron las galaxias. Incluso ahora no tenemos mucho conocimiento sobre cómo se forman. El concepto más básico es que después del Big Bang, en presencia de hidrógeno y helio, nacieron las estrellas. Con el paso del tiempo, se formaron pequeños cúmulos de estrellas en las áreas con suficientes grumos de hidrógeno y helio. Estos cúmulos tomaron forma de pequeñas galaxias cuando aumentó el número de estrellas y debido al efecto de la gravedad. Estas pequeñas galaxias chocaron entre sí dando lugar a una galaxia más grande.

Siempre me han impresionado las galaxias y cómo el diseño galáctico se replica en la vida misma, como una sección transversal de un nautilo y los brazos espirales de nuestra propia galaxia. Como ex biólogo marino, entiendo completamente cómo surgió el diseño del nautilus,

pero no entendí cómo surgió la forma de las galaxias. En pocas palabras, lo que leo parece ir del punto “A” (Big Bang) al punto “C” (el universo en expansión) al punto “D” (¿Cómo afecta el magnetismo a la forma de las galaxias?) Hay muchas referencias a las Leyes de Movimiento Planetario de Kepler, etc., pero las leyes de Kepler entran en juego después de que los objetos se ponen en movimiento.
No puedo encontrar mucho en el paso “B” (cómo se forman las galaxias), pero debo admitir que mi investigación se limita a unos pocos enlaces en línea. ¿Qué pone a esas galaxias en un movimiento giratorio? ¿Por qué alguna materia no es tan organizada y deriva, aparentemente, desestructurada en el espacio en forma de nebulosas, mientras que otras forman hermosas estructuras espirales?
Entonces tuve mi epifanía. Al igual que la serpiente enroscada de Frederick Kekule o el sueño de Einstein corriendo cuesta abajo, tuve una epifanía igual, aunque no me coloco en la liga de estos hombres brillantes ni estoy lidiando con la oscuridad del condensado de vidrio de color. Solo soy un escritor de ciencia ficción, con pool y una teoría.

Era una típica mañana de Florida, cielo azul cobalto y la temperatura de adentro hacia afuera era ambiente. Estaba escribiendo junto a la piscina cuando descansé en la narración. Necesito pensar en una intriga particular, apoyé la tableta sobre mis rodillas y miré fijamente a la piscina. Me llamó la atención el delta giratorio de sombras organizadas y no organizadas que se arrastraban por el fondo de la piscina. Algunos de los objetos formaron vórtices claros, pero no pude ver sus contrapartes en la superficie como su fuente. Seguí la columna de regreso a una singularidad que era el chorro de efluentes de la bomba que emitía nueva materia en la piscina.
Bazinga! Eso fue todo. Si el Big Bang fuera realmente una singularidad, escupir materia al espacio sería del mismo diseño. Sí, los vórtices necesitan fricción para formarse, pero si el vacío se llenó con materia oscura para empezar, con lo que ahora parecemos estar de acuerdo, esa sería la fricción subatómica, el condensado de vidrio de color para formar los vórtices que ahora tenemos. ver como galaxias.
Esto también podría explicar por qué hay agujeros negros en el centro de casi todas las galaxias: estos son los embudos del vórtice. Una vez más, cómo el diseño galáctico se replica en la vida misma. El asunto que se absorbe se deposita en otro lugar en el espacio-tiempo.

Mire el video clip (imagen fija) que tomé y piense en un remolino. ¿Es este nuestro nautilo? Si esto es cierto, deberíamos ser capaces de observar los mismos efectos de los millones y millones de agujeros negros que emiten cantidades de materia que alguna vez se pensó que se enviaban principalmente a la radiación en forma de rayos X. Sin embargo, observaciones recientes revelan que se está emitiendo una gran cantidad de partículas en rápido movimiento. ¿Deben estar formando algo?

Esa será una teoría larga, la resumiré brevemente. Para obtener más detalles, intente leer libros de astrofísica escritos por Stephen Hawking y otros, le dará una idea clara.

El espacio no está distribuido uniformemente, hay trozos de estrellas y planetas y polvo cósmico por todas partes. Una galaxia se forma cuando un grupo de ciertos objetos cósmicos están unidos por las ondas gravitacionales. Trate de pensar en la teoría de la relatividad, una masa más pesada en el centro crea la fuerza de la gravitación para unirse a una cierta distancia. Y todos los objetos que se encuentran dentro de la furia de estas ondas forman una galaxia a medida que giran alrededor de la masa más pesada

Ahora, como dije, el espacio no es uniforme, así que imagínense después de algunos miles de millones y trillones de objetos unidos por una onda de gravitación, no se producirán más objetos hasta muy lejos de la galaxia, por lo que no se verá afectado por la atracción y la atracción de la galaxia. formará otra galaxia con los objetos más cerca y no muy lejos si algo más pesado produce gravitación y ese objeto está en la ira.

No lo expliqué correctamente, lo siento.

Tenía la intención de hacerme la misma pregunta … Como astrónomo aficionado, entiendo que las estrellas se crean a partir de gases que se producen en el universo como el oxígeno, el hidrógeno y otras cosas que se encuentran en las nubes de nebulosa. Hay varias nebulosas famosas y conocidas como Orion, Swan, Eagle, entre otros. Entonces, lo que me sorprende aquí después de eso, es cómo las estrellas se acumulan para formar galaxias que giran o giran en espiral para siempre. Puede tener algo que ver con las ondas gravitonales que atraen a las estrellas. Es lo suficientemente sorprendente como para que las estrellas estén tan separadas pero puedan ser agrupadas por miles de millones para formar una galaxia. Las galaxias también son como peces grandes que comen peces más pequeños para crecer. Algunas de las galaxias más pequeñas se despojan de sus espirales y se dejan con cúmulos centrales que ahora se llaman cúmulos globulares. Los cúmulos globales son como bolas de nieve agrupadas generalmente con más de cien mil estrellas o más, en oposición a los cúmulos abiertos como Beehive, Pleidas y otros que generalmente tienen hasta 500 o 1000 y están agrupados de forma muy flexible. Los cúmulos globulares suelen ser mucho más antiguos que los cúmulos abiertos. tal vez los cúmulos abiertos probablemente también sean uno de los bloques de construcción para futuras galaxias, pero por lo general se encuentran dentro de las galaxias, por lo que puedo estar equivocado con una de mis teorías personales. Lo interesante de las galaxias es que parecen ser El único tipo de cuerpo celeste más grande encontrado en el universo. También hay estrellas deshonestas que se encuentran en su propio camino fuera de cualquiera de las galaxias del universo. Realmente me deslumbra sobre cómo las galaxias están girando en espiral por todo el universo sin nada más que ver. Siempre me hago la misma pregunta … ¿por qué solo galaxias … solo? Todo lo demás está dentro de ellos o más cerca de ellos.

..

Las galaxias y el resto del universo se formaron después de lo que se conoce como la teoría del Big Bang. Un segundo después del Big Bang, el mundo (no la Tierra, todo el universo) se llenó de protones, neutrones, electrones, antiprotones, etc. Esto condujo a la formación de estrellas, planetas, galaxias y todo lo que existe en este universo.

Para saber más sobre la teoría del Big Bang y los hechos relacionados, puede leer libros de Stephen Hawking.

Espero que esto ayude.

Una vista alternativa: una galaxia se desarrolla a partir de una nube galáctica por un proceso natural. Puede permanecer estable solo por un corto período de tiempo durante su vida. Ver: nube galáctica, ‘MATERIA (reexaminada)’.

La teoría reciente es que las estrellas jóvenes se formaron como pequeños trozos de materia agrupados y las presiones gravitatorias actuaron para unirlos y formar estrellas como parte de la formación de galaxias.

Una imagen dice más que mil palabras. Aquí hay una simulación de una creación de galaxias:

Buena pregunta,

Por el momento no lo sabemos realmente. Es una de las preguntas que el JWST está diseñado para responder. Puede o no necesitar un agujero negro súper masivo, podemos hacer que funcione en ambos sentidos. Sólo el tiempo dirá.

Gran campo de investigación en astronomía. Todavía no lo descubrí.

More Interesting

¿Cómo variaría el Big Rip de la inflación cósmica?

¿Por qué el universo observable tiene esta forma de dos conos, cuando en realidad es el mismo en todas partes?

¿Qué separa una galaxia de otra?

¿Se puede explicar la energía oscura como una especie de radiación de Hawking asumiendo una especie de cosmología de agujero negro?

Según la teoría del Big Bang, todo estaba comprimido en un pequeño punto antes del Big Bang. ¿Cuál era el tamaño de ese punto?

Si toda la materia en el universo se enrollara en una gran bola, ¿cuál sería su radio?

¿Cuánto tiempo pasará antes de que la teoría del Big Bang descanse como una suposición inválida?

¿Cuáles podrían ser las consecuencias sociales si se descubre que nuestro universo es una simulación?

Cuando todo en el universo de repente se vuelva el doble de grande, ¿se daría cuenta de esto?

¿Cuál es la fuerza más poderosa que conocemos en cualquier parte del Universo o en la Tierra?

¿El movimiento de la Tierra alrededor del centro galáctico podría causar el cambio de luz roja proveniente de los objetos del espacio profundo?

Si Dark Energy es responsable de la expansión del universo, ¿sabemos si es una fuerza desde el interior del universo que está empujando al universo a expandirse, o puede ser una fuerza desde fuera del universo que está empujando al universo a expandirse?

Si se coloca una barra de metal entre dos galaxias que no están en el mismo grupo local, cuando el espacio entre las galaxias se expande, ¿qué pasaría con la barra?

¿Fue la entropía del universo cero en el Big Bang?

¿Cómo es un agujero negro un 'museo cósmico'?