¿ Se diluyen las Galaxias ?

[Guest]

¿Se diluyen las Galaxias?

Vistos lo últimos informes de avistamientos de explosiones de Quasar a distancias de hasta 12 000 millones de a.l., y el descubrimiento de 36 Galaxias jóvenes de 100 a 1000 millones años edad, a distancias entre dos y 4 mil millones a.l. de la Tierra,

¿No es lógico pensar que a medida que se expande el Cosmos, las nuevas galaxias a surgir, serán menos masivas y con estrellas menores?.
A nuestra Vía Láctea de 10 mil millones de años, la rodean por cercanías de hasta 4 mil millones de a.l. las Jóvenes, menos masivas.

En Galaxias distantes a partir de los 5 mil millones de a.l., se detectan explosiones de Supernovas.

Teniendo en cuenta que las primitivas, son las que realizan explosiones como los Quasar y disponen de gran densidad, las de no tanta antigüedad, sólo nos muestran Supernovas potentes y las Jóvenes lo son mucho menos en densidad, tamaño y explosiones modestas, hace suponer que las regeneraciones, afectadas por la Expansión Espacial, se van diluyendo, por contra, sus estrellas menos masivas, son longevas.

Hallándose nuestra Galaxia, en un intermedio, podría suceder alguna explosión de Supernova pero no de Quasar.

-¿Proliferarán en el futuro Cósmico, mayor número de Galaxias de menos tamaño, menor densidad de estrellas y menor tamaño de ellas?.

Saludos del Abuelo.

[franc]

De hecho Carlos, en la teoría de los multiversos, sólo tienen éxito aquellos universos en los que hay gran cantidad de ANs. Lo que no me queda muy claro es que la aceleración de la expansión no afecte a determinados grupos locales, o yo lo he entendido mal. El señor Steinhardt en una entrevista de Punset, dijo que:

“Dentro de millones de años, las estrellas que vemos ahora habrán desaparecido por efecto de la expansión, ya no estarán a la vista”.

Teniendo en cuenta que las estrellas que vemos forman parte de nuestra galaxia, entonces ésta, es evidente que también se ve afectada por la expansión. Y yo diría que sí, las galaxias se diluyen con la expansión, y su tendencia será albergar cada vez menos estrellas, lo que creo debe propiciar mayor cantidad de galaxias y de ANs.


saludos

[alshain]

Depende altamente del modelo y las condiciones iniciales. Un sistema de N cuerpos aislado puede mantenerse cohesionado o dispersarse por la acción de la gravitación entre sus propios componentes. De hecho, en muchos casos ocurre lo segundo: los transitos cercanos entre cuerpos les hacen aquirir velocidad adicional y pueden acabar superando la velocidad de escape en un proceso que se multiplica y expande involucrando a una fracción considerable de todos los cuerpos del sistema.

Hasta aquí suponiendo el sistema aislado con cuerpos eternos, inmutables. Evidentemente las galaxias no son así, como bien menciona carlos. Contienen estrellas que nacen y mueren, y esto lo hacen en interacción con un medio interestelar. Además, durante este proceso ocurren supernovas y hay vientos estelares que hacen perder algo de masa a la galaxia. Sin embargo, no creo que esto sea determinante, porque de igual forma las galaxias atraen hacia si nubes de material intergaláctico o estructuras menores. Lo decisivo van a ser esas condiciones y la interacción entre estrellas que las hagan dispersarse y conviertan a la galaxia en un sistema inestable (al igual que por ejemplo se piensa que acabará ocurriendo con el sistema solar).

Todo esto no obstante está bajo las condiciones de contorno que impone un modelo cosmológico determinado. Para no complicar las cosas nos quedaremos en el modelo que se supone hoy como estándar. En ese marco, si la escala temporal considerada no es demasiado grande las galaxias aumentan en tamaño. Esto es debido a colisiones jerárquicas entre ellas que resultan del proceso de colapso gravitacional iniciado con la formación de los primeros grumos de materia. Así por ejemplo, es de esperar que la Vía Láctea y la galaxia Andrómeda colisionen para formar una gran galaxia elíptica dominando el Grupo Local de galaxias. En general esto no es un caso aislado y la formación de galaxias elípticas debería seguir teniendo lugar hoy, aunque a un ritmo menor que en el pasado.

Luego, tras un tiempo cosmológico razonable - del cual no me atrevo a decir ningún número - esta evolución acabará, ya que los cúmulos mismos tenderán a dispersarse debido al efecto de la expansión acelerada del espacio. Las galaxias mismas acabarán por dispersarse también debido al efecto mencionado antes. La expansión del espacio no es relevante a escala intragaláctica.

Un saludo.

[Guest]

He de entender alshain, que ¿ la velocidad de expansión espacial intergaláctica, influye menos en la dilución de materia Cósmica, que la de las regeneraciones de galaxias?.

Para formarnos un idea aproximada, deberíamos conocer:

-A) La velocidad de expansión si es constante, o acelerada. Y en todo caso su valor, que no tiene porqué disponer del límite c, ya que no es expansión material.

-B) La cadencia de regeneración de las Galaxias. Y las velocidades de expulsión de materia, esta vez sí, a velocidad inferior a c.

De no considerar otros efectos de interacciones Cósmicas, (que los hay, para complicar cálculos ), dentro de una cantidad indeterminada de eones, las antiguas Galaxias y sus espacios intergalácticos, se convertirían en un continuo polvo estelar.

¿Deduje bien?.

Saludos del Abuelo.

[alshain]

Si queremos preguntarnos por la estabilidad de la galaxia frente a la expansión del espacio debemos comparar aceleraciones. Al estar una estrella normal ligada al resto de la galaxia gravitacionalmente, debemos comparar la aceleración gravitatoria de toda la galaxia sobre un punto en su periferia, frente a la aceleración de la expansión del espacio cuando es observada desde puntos de la periferia. He hecho un cálculo en órdenes de magnitud que me muestra que hay una diferencia de casi diez órdenes de magnitud. La aceleración de la expansión va a aumentar, pero no tanto y llegará un tiempo en el cual se mantenga ya constante y no aumente más (hemos asumido que tratamos el modelo cosmológico estándar). Si estás interesado en que haga unos cálculos aquí los puedo poner, pero los evito ahora para no confundir. En definitiva, la aceleración debida al tirón gravitatorio de toda la galaxia sobre una estrella cualquiera es mucho mayor que la debida a la expansión del espacio.

Es de esperar, por tanto y a falta de análisis más detallados, que las estrellas de la periferia no sean desgarradas de ella debido a la expansión. Digo a falta de análisis más detallados porque la aceleración de la expansión supone una perturbación de la órbita de la estrella. Tal perturbación, aunque muy pequeña (diez órdenes de magnitud) no sabemos en principio cómo va a evolucionar. Lo pequeño de la perturbación me hace pensar que pasará desapercibida frente a fuerzas gravitatorias locales entre estrellas vecinas (por ejemplo de una estrella típica como el sol a una distancia típica de un parsec). Otro cálculo en órdenes de magnitud muestra que tales fuerzas también son varios órdenes de magnitud mayores que la expansión del espacio a nivel galáctico. No sé si esto responde tu pregunta concreta. El caso es que esto me lleva a la conclusión que la expansión del espacio no es un factor determinante en la estabilidad galáctica. Diferente están las cosas para cúmulos y supercúmulos. Para este caso antes he hablado de memoria, sin hacer cálculo alguno, pero cuando tenga tiempo lo haré.

Un saludo.

[Guest]

Muchas gracias alshain. Me sirve tu respuesta y me hace pensar un poco más.
Sí. Lo que pudiera suceder en eones posteriores incluso a la paralización de la Expansión.

Me refiero a que teóricamente, las Galaxias en cada regeneración, (salvo conjunciones entre varias), al colapsar sus estrellas de órbitas periféricas, enviarán materia al espacio exterior. (De la galaxia a la que pertenecen).
Y lo harán con una fuerza muy superior a la de la gravitación de la propia Galaxia. Luego esta masa se alejará y su desmenuzamiento tendente a convertirse en polvo estelar, la fuerza de la emisión, muy superior a la de este polvo, impedirá su reagrupación.

Resultado: la Galaxia hija, dispondrá de menos materia que la materna. Las estrellas nuevas, seán menos masivas, e incluso habrá menos cantidad.
Y el espacio intergaláctico irá incrementando polvo de estrellas sin capacidad de recrearse.
Eso, si contáramos únicamente con las premisas expuestas, pero contando con Agujeros Negros, con la incertidumbre de la paralización de la Expansión, con cierta cantidad de materia-energía oscura, y como bien dices , dependiendo del modelo y condiciones iniciales, el resultado puede divergir bastante.

Saludos del Abuelo.

[alshain]

A ver si te entiendo. Supongamos primero que las galaxias son estables, o al menos que lo son en una escala de tiempo suficiéntemente grande. Supongamos además que el medio intergaláctico está vacío y no contiene inicialmente nada de material. Imaginemos para simplificar que estamos en un espacio estático. Afirmas que los eventos de supernova en las galaxias eyectarán material al medio intergaláctico tal que las nuevas generaciones estelares tendrán cada vez menos materia prima para constituirse y, por tanto, al cabo de muchas generaciones, la galaxia acabará vacía.

¿Es esta tu idea? No sé si en un modelo simplificado así las galaxias acabarán vacías o no, pero en este argumento hay una pieza esencial que falta: el material eyectado al medio intergaláctico tiene una probabilidad no despreciable de caer otra vez, tarde o temprano, a otra galaxia o a la misma. Esta probabilidad va a depender del modelo cosmológico que tomemos y no tengo ni idea cómo evaluarla. En un espacio estático puedo imaginar que la conclusión es incorrecta y que ese material volverá a caer a las galaxias, pero evaluar esto parece un problema bastante complejo.

En cualquier caso, faltando ese factor esencial y siendo que partimos sólo de ciertas premisas simplificadas como bien identificas, creo que la idea que propones necesita ser repensada al ser algo incompleta. Fíjate por ejemplo que la principal premisa para este modelo no se corresponde con la realidad: el medio intergaláctico dista muchísimo de estar vacío y las galaxias están y han estado constantemente adquiriendo material de él, compensando y superando con ello cualquier posible pérdida. Por otro lado está el argumento de la estabilidad mencionado ya.

Un saludo.

[Guest]

En esta ocasión, alshain, me has entendido al cien por cien. Y estoy de acuerdo en que obvié las dificultades que mentas, en aras a obtener una simple idea de aproximación.

Esta conjetura, no tiene más valor que el de vislumbrar la enorme complejidad de elementos que entran en juego. Y siendo sincero, cuantos más datos obtenemos del Cosmos, más aventurados resultan los pronósticos.

Nos quedamos a nivel científico con las inconclusiones:

-El Universo, según su curvatura, expandirá, o, encogerá.

-Según la cantidad de materia existente, incrementará Galaxias, o concentrará Agujeros Negros.

-Según el impuso del BB, la expansión será lineal u, ondulatoria.

Como los simples entusistas que somos de la Cosmología, no estamos capacitados, cuando tratamos un determinado estado supuesto, nos vemos obligados a contemplar un solo aspecto, prescindiendo de los demás.
El resultado puede discrepar mucho de la realidad. Al contemplarlo bajo otro aspecto, prescindiendo del anterior, dificilmente se obtiene el mismo resltado y aún así, al promediar los distintos aspectos podemos acercarnos a la realidad, pero no alcanzarla, pues seguro que existen aún otros aspectos sin contemplar por desconocidos.

Saludos del Abuelo.

[alshain]

He usado esta discusión para hacer una entrada en mi blog. En ella explico con algo más de detalle las razones de la dispersión e inestabilidad de las galaxias:

El destino de las galaxias

Un saludo.

[Guest]

Con tu nuevo blog, alshain, mis preguntas resultan baladíes. En adelante tendré cuidado de asegurarme antes de postear, que el tema a tratar, no lo hayas desarrollado ya.

Es más, si percibo la aparición de nuevos hilos que se correspondan, colgados por otros colegas, yo mismo por respuesta les dirigiré allí.

Felicito la labor de superación que has realizado de tu anterior blog, con una redacción diáfana, para mí.

Saludos del Abuelo.