La teoría actual aceptada de la formación de galaxias es la teoría de formación de galaxias jerárquica, que trata de explicar la formación y evolución de las galaxias desde el universo homogéneo.
Según esta teoría, las pequeñas fluctuaciones cuánticas en el Universo primordial causaron variaciones de densidad, lo que condujo a la agregación de la materia.
Esta agregación, asistida por los halos de materia oscura alrededor, formó pequeños grupos, que serían similares a las galaxias enanas que cuelgan alrededor de las grandes galaxias. El estudio de los sistemas Damman Lyman-alpha (DLA), que son el conglomerado de hidrógeno neutro en el universo temprano (desplazamiento al rojo de 2-6), respalda esta idea. (Trabajé durante un par de meses en un proyecto en el que comparamos la distribución de hidrógeno en los DLA y en la población local de galaxias enanas y descubrí que era muy similar).
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Estos pequeños grupos de galaxias luego pasaron por fusiones sucesivas para formar galaxias cada vez más grandes. Los diferentes tipos de fusiones dieron lugar a varios tipos diferentes de galaxias grandes como vemos hoy. Por ejemplo, los discos en las galaxias pueden haberse formado debido a la caída del material de las galaxias satélite, lo que conduce a la formación de los brazos de la espiral. Nuestra Vía Láctea está devorando su galaxia satelital enana llamada Galaxia Esferoidal Enana Sagitario.
EDITAR: Alguna información adicional:
Las estrellas de primera generación fueron definitivamente “superestrellas”; es decir, estrellas supermasivas del orden de 100 masas solares o más. Estaban completamente hechos de hidrógeno y trazas de helio y litio sin ningún elemento pesado. Estas fueron estrellas de vida muy corta y murieron en supernovas masivas dentro de unos pocos millones de años de su vida, dejando atrás agujeros negros masivos y enriqueciendo sus vecindarios con elementos más pesados. Las estrellas que vemos hoy son estrellas de segunda y (principalmente) de tercera generación.
Se supone que las primeras estrellas se forman en desplazamiento al rojo [math] z \ sim 20-30 [/ math] mientras que las primeras galaxias se formaron en [math] z \ sim 8-12 [/ math].
Hay muchas preguntas en los detalles, cada una de las cuales podría ser separada en Quora (debe seguir y preguntar). Si está interesado, también puede echar un vistazo a los dos documentos de revisión sobre el tema:
Las primeras estrellas – Revisión anual de astronomía y astrofísica
y
Las primeras galaxias – Revisión anual de astronomía y astrofísica