GALÀXIA ESPIRAL BARRADA: FORMACIÓ, EVOLUCIÓ, CARACTERÍSTIQUES - ART - 2025

La galàxia espiral barrada és una agrupació d'objectes astronòmics, gas, pols i matèria fosca que es manté gràcies a la força de gravetat. La seva forma és en espiral amb una barra central d'estrelles que la travessa, i de la qual sorgeixen els braços espirals que parteixen de punts diametralment oposats.

En això es diferencien de les galàxies espirals regulars, en les quals els braços parteixen de diversos punts al voltant de l'nucli. L'espiral també presenta diversos graus de desenvolupament.

Figura 1.- La galàxia espiral barrada NGC 1300, a 61 milions d'anys llum de nosaltres, en la constel·lació de Eridanus. Font: NASA, ESA, and The Hubble Heritage Team STScI / AURA)

Les barres són bastant freqüents en les galàxies en espiral. S'estima que fins a 2/3 de les galàxies en espiral tenen un. No obstant això, algunes galàxies irregulars posseeixen barra, com la Gran Núvol de Magallanes, una galàxia veïna sense braços en espiral.

Formació i evolució

En la seqüència d'Hubble, un sistema classificatori de les galàxies proposat per l'astrònom Edwin Hubble (1889-1953) el 1936, a les galàxies el·líptiques se'ls assigna la lletra S per spiral en anglès, la lletra B per Escombreu i lletres minúscules per especificar característiques particulars, com ara l'obertura dels braços en espiral.

D'aquesta manera es distingeixen els subgrups principals: les galàxies SBa, SBb i SBc. En el primer els dos braços estan més tancats, en el grup SBc el nucli és petit amb braços espirals amples i ben separats, mentre que el subgrup SBb té característiques intermèdies entre els dos.

La nostra galàxia, la Via Làctia, pertany a el grup de galàxies espirals barrades, encara que es creu que la barra és més aviat modesta. La hi ha classificat com SBbc, una galàxia amb característiques intermèdies entre SBb i SBc.

Característiques generals

El perfil lumínic de les galàxies espirals és menys concentrat que en les galàxies el·líptiques. Cap al centre de la galàxia espiral les estrelles són més vermelloses i antigues, mentre que en els braços són blaus i calents, pel fet que allà hi ha una elevada taxa de formació d'estrelles, molt calents a l'començament de la seva vida. Les galàxies en espiral barradas es caracteritzen per presentar:

Bulb: un component esferoïdal molt lluminosa, a causa que conté una gran d'estrelles. Allà hi ha el nucli galàctic, on és freqüent trobar un forat negre.

Disc: és l'estructura de forma més o menys circular que forma el pla mitjà de la galàxia, rica en gas i matèria interestel·lar. En el disc es troba una població mixta d'estrelles: noves i antigues.

Barra: aquesta estructura travessa el disc i segons onades més recents teories, actua com una mena de guarderia d'estrelles i permet el pas de gas des dels braços en espiral, activant d'aquesta manera la formació d'estrelles.

Hi graus d'intensitat a la barra, per així distingir galàxies amb una barra fort o amb una barra feble.

Braços en espiral: abundants en material interestel·lar -gas i pols denso-, que dóna lloc a noves estrelles. Per això són rics en estrelles joves, blaus i calents, amb una taxa de formació molt més alta.

Halo: és l'estructura tènue i difusa que envolta completament a la galàxia, composta en bona part per l'anomenada matèria fosca.

Figura 2. Recreació artística de la Via Làctia, mostrant la barra i els braços en espiral. Font: Wikimedia Commons. Imatge creada per la NASA.

Efectes de la barra a les propietats d'una galàxia

Es creu que la barra galàctica exerceix importants funcions de transport, així com en la dinàmica general de la galàxia. Mitjançant simulacions numèriques s'ha comprovat que la barra és, com s'ha dit anteriorment, una via per al transport de gas des de les zones externes cap al centre galàctic.

Els núvols de gas interactuen en les vores de la barra, perdent moment angular i facilitant així la creació d'un flux de matèria. Les simulacions per ordinador també mostren que si la massa s'acumula en suficient quantitat al centre, la barra es destrueix.

Aquest el motiu pel qual es creu que moltes galàxies regulars van poder, en el passat, haver tingut barra. I a més consideren que la presència de barra pogués ser recurrent, sota certes condicions que afavoreixin la seva formació.

A l'facilitar el flux de matèria a l'interior de la galàxia, la barra afecta la taxa de formació estel·lar i és determinant en el color i la composició química. Pel que fa a les galàxies, el color és determinat pel tipus de població estel·lar predominant.

Les poblacions estel·lars es classifiquen en població I, estrelles joves en què predominen elements més pesats que l'heli -alta metal - i població II, més antigues i amb baixa metal. Algunes galàxies amb barra tendeixen més a la color vermellós, de manera que els efectes de la barra sobre el color encara no estan clars.

Un altre punt important és que alguns investigadors suggereixen que la barra és capaç d'activar el nucli galàctic perquè produeixi intenses emissions d'energia en altes freqüències, així com d'alterar l'estructura, promovent la formació de bulbs i pseudobulbos.

exemples

Les galàxies en espiral barrades són les més abundants d'entre les galàxies en espiral. En general són galàxies de grans dimensions, la massa oscil·la entre 10 ⁹ -10 ¹² masses solars i diàmetre d'entre 5-50 kpc -16.500-165,000 anys-llum-, excepte les galàxies de tipus magallànic, com la Gran Núvol de Magallanes, una petita galàxia irregular amb barra i braços incipients.

NGC 1672

La galàxia espiral NGC 1672, de 75.000 anys llum de diàmetre, té un nucli especialment brillant i molt actiu, amb una barra de 20 kpc -uns 66.000 anys llum- i braços espirals asimètrics. Es troba a la constel·lació Dorado a uns 60 milions d'anys llum de nosaltres.

És molt probable que hi hagi un forat negre en el centre del seu nucli extraordinàriament brillant i de color vermellós. En els braços en espiral s'aprecien brillants zones de color blau, riques en estrelles acabades de formar.

Figura 3. La galàxia espiral barrada NGC 1672 a la constel·lació austral Daurat. Font: Wikimedia Commons. NASA, ESA, and The Hubble Heritage Team (STScI / AURA) -aquesta / Hubble Collaboration

Galàxies espirals magallánicas

També classificada com galàxia irregular tipus Irr I, el Gran Núvol de Magallanes és el prototip de les galàxies espirals magallánicas Im, que posseeixen una barra central, però amb braços en espiral tot just formats. Aquesta galàxia posseeix una extensa regió de gran activitat estel·lar.

Figura 4. Gran Núvol de Magallanes, encara que es considera una galàxia irregular, té una barra i braços incipients. Font: Wikimedia Commons. Andrew Z. Colvin.

referència

1. Maties, S. 2016. Effect of bars on the galaxy properties. Publicat a: Astronomy & Astrophysics.
2. Pollastre, A. Galaxy properties. Recobrat de: pta.edu.pl.
3. Schneider, P. 2015. Extragalactic Astronomy and Cosmology. Second edition. Springer Verlag. 54-67 i 116-126.
4. Wikipedia. Galàxia espiral barrada. Recobrat de: es.wikipedia.org
5. Wikipedia. Gran Núvol de Magallanes. Recobrat de: es.wikipedia.org.