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Nov 14 2010

Introducción a la Cosmología (3): Mapeando el Universo

El Universo se puede mapear o bien mediante una escala temporal o bien por su distribución espacial.
Escala temporal

El desplazamiento al rojo puede ser usado como unidad de tiempo y es la unidad de medida cosmológica de tiempo y distancia. En la medida que la luz emitida por un objeto necesita tiempo para viajar, nosotros al observarla estamos mirando al pasado. A mayores desplazamientos al rojo, estamos viendo un Universo más joven y pequeño.
Distribución espacial
Tenemos varias escalas:
   – Sistema Solar: con un tamaño de 1,2×10^13 m, esta a 8,2 Kpc (*) del centro de la Vía Láctea y completa una vuelta a su alrededor cada 200.000.000 años.
   – Vía Láctea: Con un diámetro de 30 Kpc y 100.000.000.000 estrellas
   – Grupo local de galaxias: Con un diámetro de 1 Mpc
   – Estructuras de gran escala.
Las Galaxias
Nuestra galaxia es una galaxia espiral en cuyos brazos hay abundancia de estrellas brillantes y jóvenes, y nubes de gas. Rodeando la galaxia hay un halo de cúmulos globulares que contienen las estrellas más viejas. Nuestra galaxia pertenece al denominado Grupo Local, formado por más de 40 galaxias y entre las cuales destacan principalmente la nuestra y la Galaxia de Andrómeda (M31). Las galaxias espirales son gigantes.
También existen galaxias irregulares, que no presentan una estructura regular. Son de menor tamaño que las espirales
Un tercer grupo son las galaxias elípticas, clasificadas en función de su forma elíptica. El índice se calcula con n=10(1-b/a), donde a es el semieje mayor y b el menor. Estas galaxias cubren un amplio rango de tamaños y, a diferencia de las irregulares y espirales, no presentan gas interestelar.
En la figura incluida en la entrada se puede ver la clasificación de las galaxias realizada por Hubble.
A gran escala podemos encontrar:
   – Un cúmulo de galaxias es un sistema de galaxias unido gravitacionalmente, y que contiene de cientos a miles de galaxias. Dominan las galaxias espirales y su tamaño espacial va de 1 Mpc (p.e. nuestro Grupo Local) a 8 Mpc (p.e. el cúmulo de Virgo).
   – Los super-cúmulos de galaxias son estructuras aún mayores que agrupan los cúmulos de galaxias.
   – Vacíos con diámetros típicos de 90 Mpc y una densidad de solamente 20%.
   – Filamentos que rodean los vacíos, con extensión de 30 a 50 Mpc y delgados compuestos de galaxias. Un ejemplo muy claro es la denominada «Gran Muralla», de 90×260 Mpc cuadrados. Ver segunda imagen de la entrada.

Nota: (*) 1 Mpc=1000 Kpc. 1 Kpc=3,26 años luz.

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