Anar al contingut

Cúmul de galàxies

De L'Enciclopèdia, la wikipedia en valencià
Grup de Galàxies HCG 87 (Hickson Compact Group), vista des de l'Observatori Gemini en Cerro Pachón, Chile.
Erro al crear miniatura:
Image composta de cinc galàxies agrupades 600 millons d'anys despuix del naiximent de l'univers[1]

Una agrupació galàctica és una estructura que es compon de galàxias agrupades per la força de gravetat.[1] Estos conjunts corresponen a les estructures unides per la força de gravetat més grans conegudes en l'univers i es va creure que eren de les estructures conegudes més grans en l'univers fins a la década de 1980, en la que es varen descobrir els supercúmulos.[2] Les distintes agrupacions de galàxies que conformen l'univers es diuen grups, cúmuls i supercúmulos segons el seu tamany i el número de galàxies que contenen. Van des de chicotets grups en una decena de galàxies fins a grans cúmuls de mils de galàxies. Els supercúmulos són estructures més complexes formades per centenars o mils de cúmuls galàctics interaccionant gravitatoriamente entre sí. la matèria bariónica del univers visible es distribuïx a lo llarc d'estructures colossals que reben el nom de filaments o murs segons la seua forma, quedant gran cantitat de regions huecas, cridades buits, sense a penes matèria lluminosa. Dites estructures estan formades per mils d'agregats de galàxies de diferents formes i tamanys. Estes colossals macroestructuras són les més recents en l'història del univers. Dites estructures es mantenen cohesionades per la força de la gravetat de la matèria obscura, pero l'expansió accelerada de l'univers podria acabar imponent-se (si no ho ha fet ya) i detindre l'acumulació de matèria. Una de les característiques principals dels cúmuls és el gas intracúmulo (ICM per les seues sigles en anglés). El ICM consistix en gas calent ubicat entre les galàxies i alcança una temperatura màxima que varia entre 2 i 15 KeV, la qual depén de la massa total del cúmul. No deu confondre's als cúmuls de galàxia en cúmuls estelars tals com els cúmuls oberts, els quals són estructures estelars que es troben dins de galàxies, o en cúmuls globulars, els quals per lo general orbitan galàxies. Als conjunts chicotets de galàxies a sovint se'ls referix com a grups de galàxies més be que cúmuls de galàxies. Els grups i cúmuls de galàxies poden ser agrupats dins de supercúmulos. Alguns cúmuls de galàxia destacables que es troben en l'univers propenc són el cúmul de Virgo, el cúmul de Fornax, el cúmul d'Hércules i el cúmul de Menge. Un gran grup de galàxies coneguda com el Gran Atractor, la qual es troba dins del cúmul de Norma, és tan enorme que pot afectar l'expansió local de l'univers. Alguns cúmuls de galàxies destacables que es troben en elluntà univers d'alt desplaçament al roig són el SPT-CL J0546-5345 i el SPT-CL J2106-5844, que corresponen als cúmuls de galàxia més enormes que s'han trobat en els inicis de l'univers. S'ha descobert en les últimes décades que estos cúmuls corresponen a llocs importants d'acceleració de partícules, una característica que s'ha descobert en observar emissions radials difusas no tèrmiques, com a ràdio halos i ràdio relics. S'ha descobert per mig del Observatori de rajos X Chandra que estructures com els fronts frets i ones expansives poden ser trobades en cúmuls de galàxies.

Grups

Els grups de galàxies són els menors agregats de dits objectes. Tenen les següents propietats:

El grup que conté a la nostra galàxia, la Via Làctea, és el cridat Grup Local, que consta de més de 40 galàxies.

Cúmuls

El cúmul de galàxies IDCS J1426 es troba a 10 millons d'anys llum de la Terra i té un pes equivalent al de 500 billons de sols.[3]
Abell 2744 és un cúmul de galàxies conegut com a cúmul de Pandora

Característiques

Per lo general, els cúmuls de galàxies tenen les següents propietats:

  • Contenen entre 50 i 1000 galàxies, gasos que emeten rajos X d'alta temperatura i grans cantitats de matèria obscura.[4] Els components es presentaran en major detall en la secció «Composició».
  • La distribució dels tres components és aproximadament la mateixa en el cúmul.
  • Tenen una massa total de 1014 a 1015 masses solars.
  • Per lo general tenen un diàmetro entre els 2 i 10 Mpc (vore 1023 m per a vore comparacions de distància).
  • L'extensió de les velocitats de les galàxies individuals és d'aproximadament entre 800 i 1000 km/s.
  • La distància mija entre cúmuls és de l'orde de 10 Mpc. Segons els astrònoms, els cúmuls de galàxies[nota 1] són més grans que els grups, encara que no hi ha una llínea divisòria definida entre abdós categories. En ser observats visualment, els cúmuls apareixen com a coleccions de galàxies autosostenidos per l'atracció gravitatoria. No obstant, les seues velocitats són massa grans per a que seguixquen gravitacionalmente llimitades per les seues forces d'atracció mútues. Esta observació demostra l'implicació de la presència d'un component adicional invisible. Observacions en rajos X han revelat la presència d'una gran cantitat de gas intergaláctico o intracúmulo. Este gas és molt calent (al voltant de 108 K) i per lo tant emet en una freqüència alta: de rajos X. La massa total del gas és major que la de totes les galàxies del cúmul per un factor de dos. No obstant, este gas seguix sent insuficient per a mantindre la cohesió gravitatoria dels cúmuls. ya que el gas intracumular està en equilibri aproximat en el camp gravitatorio de tot el cúmul, la seua distribució en ell permet calcular la forma de dit camp i, per això, la massa total del cúmul. Resulta que la massa total deduïda és molt més gran que la massa de les galàxies i del gas calent junts. La component que falta no pot ser una atra que la matèria obscura la naturalea de la qual és encara desconeguda. En un cúmul típic, aproximadament només el 5 % de la massa total es troba en forma de galàxies, un 10 % en forma de gas calent intracumular i el 85 % restant és matèria obscura. En els cúmuls predominen les galàxies elíptiques i irregulars, frut de l'interacció de galàxies. També són comuns les galàxies lenticulares de les que se sospita que en prou casos poden procedir de galàxies espirals que han perdut el seu gas i per tant la seua capacitat de formar estreles. Açò es deu al roçament causat pel seu moviment a través del gas intergaláctico o a les interaccions en atres galàxies del cúmul.

Dinàmica

la dinàmica dels cúmuls galàctics és un tant peculiar. Li'ls pot considerar com un gas de galàxies a on les partícules que ho componen en lloc de ser àtoms o molèculas són galàxies. Eixe gas té unes condicions particulars posat que les galàxies s'atrauen entre sí en força mentres que les partícules atòmiques no ho fan. Un gas normal tendix a expandir-se i ocupar el màxim espai mentres que els cúmuls galàctics no només tendixen a expandir-se, sino que també tendixen a colapsar per la seua pròpia gravetat. Açò fa que es troben en un delicat equilibri entre el seu dispersió de velocitats i la seua massa. Quanta més massa tinga el cúmul més alta serà la velocitat d'escape. Aixina mateix, més massa implica majors forces gravitatorias, lo que comporta majors acceleració i majors velocitats. Aixina que, en els cúmuls més massius les galàxies que els componen es mouen més corrents unixques respecte a unes atres que en els menys massius. És el propi camp de gravetat el que confina a les galàxies en un volum d'espai determinat de la mateixa manera que les parets d'un recipient hermètic confinen l'aire del seu interior.

Evolució

L'evolució dels cúmuls pot prendre dos rumbos. Uns tendixen a concentrar més matèria agregant chicotets grups i atres galàxies individuals, lo que els du a compactar cada volta més i a adquirir una forma esferoidal. Al mateix temps que dit cúmul fagocita galàxies i grups, el núcleu del cúmul canibaliza galàxies d'este convertint-se el seu centre en una o més galàxies elíptiques jagantes que mantenen a les demés orbitando a la seua entorn i que finalment acabaran per fusionar-se en una única galàxia elíptica jaganta formant lo que es coneix com a cúmul de galàxies fòssil: un cúmul de galàxies en una única galàxia elíptica en el seu centre i una carència de galàxies lluentes en les regions centrals.[5] Atres cúmuls menys lligats gravitatoriamente poden evolucionar de forma distinta. Estadísticament sempre hi ha alguna galàxia capaç d'alcançar la velocitat d'escape per a eixir del cúmul. Estos cúmuls escomencen a perdre galàxies i a mida que perden massa la velocitat d'escape disminuïx, lo que accelera la pèrdua de més galàxies, provocant la seua fragmentació fins a la total dilució. Este procés pot vindre motivat per la presència de cúmuls majors en les rodalies, els quals acabaran per engolir al chicotet.

Classificació

Erro en la seqüencia d'órdens: no existix el mòdul «Excerpt».

Supercúmulos

Artícul principal → Supercúmulo.
Supercúmulo de Virgo, a on es troba el nostre Grup Local.

Els grups, cúmuls i algunes galàxies aïllades poden formar estructures majors: els supercúmulos. Estes agrupacions es comportarien de forma pareguda als cúmuls, solament que en elles les partícules elementals que ho constituïxen ya no serien galàxies individuals, sino grups i cúmuls galàctics sancers que es mouen confinats en el seu colossal camp gravitatorio. Anteriorment, es considerava que el Grup Local estava integrat plenament en el supercúmulo de Virgo, pero ara s'ha determinat que forma part del supercúmulo de Laniakea que, a la seua volta, està en la perifèria del supercúmulo de Virgo. Un atre eixemple de supercúmulo és el cúmul de Phoenix.

Estructures a gran escala

Artícul principal → Estructura a gran escala de l'univers.

En les escals més grans de l'univers visible, la matèria s'agrupa en filaments i extenses parets o murs rodejades de buits a modo d'enormes bombetes huecas en els supercúmulos com nodos. L'estructura sembla assemblar-se a la d'una esponja.

Galeria

Imàgens

  • Cúmul de galàxies Abell 2744 – galàxies extremadament lluntanes que han segut revelades per mig de lent gravitacional (16 d'octubre de 2014).[6][7]
    Cúmul de galàxies Abell 2744 – galàxies extremadament lluntanes que han segut revelades per mig de lent gravitacional (16 d'octubre de 2014).[6][7]
  • Cúmul de galàxia RXC J0232.2-4420.[8]
    Cúmul de galàxia RXC J0232.2-4420.[8]
  • Cúmul de galàxia RXC J0032.1+1808, que és part del programa [1].[9]
    Cúmul de galàxia RXC J0032.1+1808, que és part del programa [1].[9]
  • Cúmul de galàxia PSZ2 G138.61-10.84, el qual és enorme i es troba a 6 billons d'anys llum de distància.[10]
    Cúmul de galàxia PSZ2 G138.61-10.84, el qual és enorme i es troba a 6 billons d'anys llum de distància.[10]
  • Els telescopis HAWK-I i Hubble exploren el cúmul RCS2 J232, que té una massa de dos cuatrillones de sols.[11]
    Els telescopis HAWK-I i Hubble exploren el cúmul RCS2 J232, que té una massa de dos cuatrillones de sols.[11]
  • El Abell 2537 resulta ser útil per a demostrar l'existència de fenomens còsmics com la matèria i energia obscura.[12]
    El Abell 2537 resulta ser útil per a demostrar l'existència de fenomens còsmics com la matèria i energia obscura.[12]
  • El Abell 1300 actua com una lent, en doblar el mateix teixit d'espai al voltant d'est.[13]
    El Abell 1300 actua com una lent, en doblar el mateix teixit d'espai al voltant d'est.[13]
  • Cúmul de galàxies WHL J24.3324-8.477.[14]
    Cúmul de galàxies WHL J24.3324-8.477.[14]
  • Erro al crear miniatura:
    En enfocar a un cúmul de galàxies s'ha enfocat de forma gravitatoria a una galàxia en segon pla la qual és intervinguda pel cúmul.[15]
  • Cúmul de galàxia - image de “smiley” (SDSS J1038+4849) i lent gravitatoria (un anell d'Einstein). Capturada pel telescopi espacial Hubble (HST per les seues sigles en anglés).[16]
    Cúmul de galàxia - image de “smiley” (SDSS J1038+4849) i lent gravitatoria (un anell d'Einstein). Capturada pel telescopi espacial Hubble (HST per les seues sigles en anglés).[16]
  • Image del cúmul de galàxies SpARCS1049 que va capturar el Spiter i el telescopi espacial Hubble.[17]
    Image del cúmul de galàxies SpARCS1049 que va capturar el Spiter i el telescopi espacial Hubble.[17]
  • Cúmul de galàxies Abell 2744 (HST).[6]
    Cúmul de galàxies Abell 2744 (HST).[6]
  • Cúmul MACS J0454.1-0300, el qual actua com una lent amplificadora de l'univers distant.[18]
    Cúmul MACS J0454.1-0300, el qual actua com una lent amplificadora de l'univers distant.[18]
  • Image del cúmul MACS0416.1-2403 capturada pel HST.
    Image del cúmul MACS0416.1-2403 capturada pel HST.

Vídeos

Vore també

Notes

  1. ↑ Els cúmuls de galàxies no deuen confondre's en els cúmuls estelars, ya siguen cúmuls oberts o globulars, els quals són estructures molt més chicotetes que es troben dins de les mateixes galàxies o orbitándolas.

Referències

  1. ↑ 1,0 1,1 Hubble Pinpoints Furthest Protocluster of Galaxies Ever Seen. Recuperate le 13 de giner de 2012.
  2. ↑ “Formation of Galaxy Clusters” (2012). Annual Review of Astronomy and Astrophysics 50: 353-409. doi:10.1146/annurev-astre-081811-125502. Bibcode: 2012LLAURA&A..50..353K.
  3. ↑ «Galaxy cluster IDCS J1426». Consultat el 11 de giner de 2016.
  4. ↑ «Chandra :: Field Guide to X-ray Sources :: Groups & Clusters of Galaxies».
  5. ↑ Optical and X-Ray Study of the Fossil Group RX J1340.6+4018
  6. ↑ 6,0 6,1 NASA's Hubble and Spitzer Team up to Probe Faraway Galaxies, NASA. Recuperate le 8 de giner de 2014.
  7. ↑ Chou, Felecia. «RELEASE 14-283 – NASA's Hubble Finds Extremely Distant Galaxy through Cosmic Magnifying Glass». NASA. Consultat el 17 d'octubre de 2014.
  8. ↑ «Strings of homeless stars». Consultat el 11 de juny de 2018.
  9. ↑ «From toddlers to babies». Consultat el 7 de maig de 2018.
  10. ↑ «Approaching the Universe's origins». Consultat el 16 d'abril de 2018.
  11. ↑ «HAWK-I and Hubble Explore a Cluster with the Mass of two Quadrillion Suns». Consultat el 25 de decembre de 2017.
  12. ↑ «Streaks and stripes». Consultat el 27 de novembre de 2017.
  13. ↑ «Cosmic RELICS». Consultat el 6 de novembre de 2017.
  14. ↑ «Cosmic archaeology». Consultat el 24 d'octubre de 2017.
  15. ↑ «Hubble pushed beyond limits to espot clumps of new stars in distant galaxy». Consultat el 12 de juliol de 2017.
  16. ↑ «Hubble Sees A Smiling Lens». NASA. Consultat el 10 de febrer de 2015.
  17. ↑ «Image of the galaxy cluster SpARCS1049». Consultat el 11 de setembre de 2015.
  18. ↑ Magnifying the distant Universe. Recuperate le 10 d'abril de 2014.


Obtingut de «https://lenciclopedia.org/w/index.php?title=Cúmul_de_galàxies&oldid=1597225»