Una galaxia es un grupo de muchas estrellas, con gas, polvo y materia oscura. El nombre "galaxia" procede de la palabra griega galaxia, que significa lechosa, en referencia a nuestra propia galaxia, la Vía Láctea.

La gravedad mantiene unidas a las galaxias contra la expansión general del universo. En efecto, la expansión del universo tiene lugar entre grupos de galaxias, no dentro de esos grupos. La gravedad mantiene unida a la galaxia, y lo mismo ocurre con los grupos de galaxias, como nuestro Grupo Local de la Vía Láctea. La gravitación es producida por la materia y la energía de una galaxia o grupo de galaxias. Todo en una galaxia se mueve en torno a un centro de masa, que también es un efecto de la gravedad.

Existen varios tipos de galaxias: las elípticas, las espirales y las lenticulares, que pueden tener o no barras. También hay galaxias irregulares. Todas las galaxias existen dentro del universo. El Universo observable contiene más de 2 billones (10 12) de galaxias y, en total, se calcula que hay 1×10 24estrellas (más estrellas que todos los granos de arena del planeta Tierra).

Componentes principales de una galaxia

  • Estrellas: desde estrellas gigantes y jóvenes hasta enanas viejas; forman cúmulos abiertos y cúmulos globulares.
  • Gas y polvo interestelar: hidrógeno y helio en estado atómico, molecular y ionizado; estas reservas alimentan la formación estelar.
  • Materia oscura: componente dominante en masa que no emite luz pero cuya presencia se infiere por efectos gravitatorios (por ejemplo, las curvas de rotación de las galaxias).
  • Agujeros negros: muchas galaxias contienen un agujero negro supermasivo en su centro, que influye en la dinámica y evolución galáctica.
  • Halo galáctico: región esférica que rodea el disco en galaxias espirales, formada por estrellas antiguas, cúmulos globulares y materia oscura.

Tipos de galaxias (resumen)

  • Elípticas: desde casi esféricas (E0) hasta muy aplastadas (E7); contienen principalmente estrellas viejas y poco gas.
  • Espirales: disco con brazos espirales y un bulto central; ricas en gas y formación estelar (subtipos Sa, Sb, Sc según apertura de brazos).
  • Espirales con barra (SB): tienen una estructura lineal de estrellas a través del centro que alimenta los brazos.
  • Lenticulares (S0): forman un puente entre elípticas y espirales; disco presente pero con poca formación estelar.
  • Irregulares: no muestran forma definida; a menudo ricas en gas y con intensa formación estelar, muchas son pequeñas (enanas).

Estructura y dinámica

Las galaxias no son objetos sólidos: sus componentes (estrellas, gas, cúmulos) se mueven bajo la influencia de la gravedad hacia el centro de masa. En las espirales, el disco gira de forma diferencial (distintas velocidades según la distancia al centro). Observaciones de las curvas de rotación muestran que las velocidades no disminuyen como esperarían solo con la materia visible, lo que aporta evidencia de materia oscura.

Formación y evolución

Las galaxias se formaron a partir de pequeñas fluctuaciones de densidad en el universo primitivo, que crecieron por gravedad hasta dar lugar a halos de materia oscura donde se condensó el gas para formar las primeras estrellas y galaxias. A lo largo del tiempo, las galaxias crecen por:

  • acreción de gas frío;
  • fusiones y colisiones con otras galaxias (estos encuentros pueden transformar espirales en elípticas o desencadenar brotes de formación estelar);
  • interacciones que generan colas y puentes de marea visibles en muchas imágenes telescópicas.

Observación: cómo estudiamos las galaxias

Las galaxias se observan en todo el espectro electromagnético: luz visible (telescopios ópticos como el Hubble), infrarrojo (permite ver estrellas detrás del polvo), radio (por ejemplo, la línea de 21 cm del hidrógeno), rayos X (gas muy caliente en cúmulos) y recientemente con instrumentos espaciales como el James Webb. El corrimiento al rojo (redshift) de las líneas espectrales permite medir la distancia y la velocidad de huida de las galaxias, base de la Ley de Hubble y del estudio de la expansión del universo.

La Vía Láctea: datos clave

  • Tipo: galaxia espiral barrada.
  • Diámetro aproximado: 100.000–200.000 años luz (según método y definición del borde).
  • Número de estrellas: entre ~100.000 y 400.000 millones.
  • Sol: se encuentra a unos ~8 kiloparsecs (≈26.000 años luz) del centro galáctico.
  • Agujero negro central: Sagittarius A*, con una masa de ~4 millones de masas solares.
  • Estructura: disco con brazos (ej.: Perseo, Sagitario, el brazo de Orión como una ramita llamada «spur»), bulbo central y halo de cúmulos globulares.
  • Edad: las estrellas más antiguas tienen más de 12.000 millones de años; la Vía Láctea se formó en las primeras etapas del universo.
  • Futuro: la Vía Láctea y la galaxia de Andrómeda (M31) colisionarán y se fusionarán dentro de unos 4–5 000 millones de años, formando una galaxia más grande.

Contexto cósmico: grupos y grandes estructuras

Las galaxias no están aisladas: se agrupan en grupos y cúmulos (como el Grupo Local) y estos a su vez forman filamentos y vacíos que constituyen la red cósmica o cosmic web. En escalas mayores, la expansión del universo separa estructuras a gran distancia, mientras que la gravedad domina en escalas de grupos y cúmulos.

Hechos rápidos

  • El universo observable contiene más de 2 billones de galaxias.
  • Se estima que hay en total alrededor de 1×10 24estrellas en el universo observable.
  • Las fusiones galácticas son un mecanismo clave en la evolución de las galaxias.
  • La materia oscura y la energía oscura son componentes esenciales para explicar la dinámica y la expansión del universo; su naturaleza sigue siendo uno de los grandes misterios de la cosmología.

Si quieres, puedo ampliar alguna sección concreta (por ejemplo, la clasificación de Hubble, cómo se miden distancias a galaxias, o más datos específicos sobre la Vía Láctea y Andrómeda).