Leo
https://noticiasdelaciencia.com/art/50179/las-galaxias-estan-condenadas-al-caos
"Las galaxias están condenadas al caos"
Un título sugerente pero que, dependiendo de lo que entendamos por caos, es falso. Más bien parece que las galaxias se reordenan internamente.
Lo que dice es que las galaxias evolucionan con el tiempo. Empiezan por contener estructuras definidas, como una barra central y brazos en espiral, con las estrellas agrupadas en esas estructuras y girando en conjunto en un mismo sentido. Según pasan miles de millones de años, esas estructuras se difuminan y el movimiento de cada estrella es más independiente del conjunto, de manera que el aspecto general de la galaxia es más borroso, como el de una nube lenticular, para terminar como galaxias elípticas, con una distribución bastante uniforme de las estrellas.
Especulo con el origen de las galaxias con estructuras alineadas, como barras y brazos en espiral. Pienso que esas estructuras empezaron siendo agrupaciones de masa en torno a chorros relativistas proyectados por los agujeros supermasivos. Estas agrupaciones dieron lugar a estrellas formando un segmento rectilineo. En poco tiempo la gravedad propia atrajo los extremos del segmento hacia su centro, y la gravedad de objetos externos retorció el segmento. Estos dos efectos acabaron dando al segmento forma de espiral. Además se agruparon segmentos, formando brazos espirales. Con mucho más tiempo, la interación gravitatoria entre estas estructuras de una galaxia extrajo estrellas de los segmentos y las hizo moverse de forma más impredecible (caótica) por toda la galaxia, quedando borradas las estructuras iniciales.
En cuanto al origen de esos hipotéticos segmentos rectilíneos de estrellas anteriores a las galaxias, imagino la siguiente situación inicial y su proceso:
- En un volumen inicial, que llamo Vi, de 100 millones de años luz (Mal) de ancho hay mucho polvo y gas disperso, con una masa de unos 100 mil Ms (llamo Ms al millón de masas solares), moviéndose aleatoriamente, sin un foco de atracción cercano.
- Lejos, a cientos, de Mal, un agujero supermasivo y una nube de gas y polvo, con una masa equivalente a decenas de miles de Ms, se acercan.
Se forma un disco de acreción en torno al agujero. El disco se calienta más cuanto más cerca está del agujero. Se alcanza la temperatura de fusión del hidrógeno. La fusión genera más energía que la acreción por gravedad, expulsando partículas a más velocidad que la de escape del agujero en esa órbita. Las partículas despedidas por la fusión encuentran salida solo en dirección perpendicular al disco, porque hacia el disco chocan con otras partículas. Estas partículas expulsadas, al estar cargadas y al moverse a velocidades relativistas, generan un campo magnético inmenso, circular con centro en el agujero. Este campo magnético se opone a que las partículas cargadas se muevan fuera de su eje, de manera que estas se alinean en un chorro J extremádamente delgado y coherente, capaz de recorrer centenares de Mal sin dispersarse.
El disco ha alimentado a J durante, pongamos, 10 Ma, con un flujo de 100 masas solares por año, y viaja a la mitad de la velocidad de la luz. Entonces constituye una masa de 1000 Ms, con una longitud de 20 Mal.
J llega a Vi y lo atraviesa durante 200 millones de años, de manera que durante ese tiempo es un foco de atracción gravitatoria muy intenso, capaz de agrupar la masa equivalente a uno de los brazos de la Via Láctea. Aunque el chorro siga su camino, la condensación del gas en ese trayecto por Vi es suficiente para formar un chorro de estrellas extremadamente recto con una longitud de varios Mal, como algunos que se han observado y cuya explicación aún se discute.