Una galaxia en anillo es una galaxia con una apariencia similar a un círculo. El Objeto de Hoag , descubierto por Arthur Hoag en 1950, es un ejemplo de una galaxia en anillo. [1] El anillo contiene muchas estrellas azules masivas, relativamente jóvenes , que son extremadamente brillantes. La región central contiene relativamente poca materia luminosa . Algunos astrónomos creen que las galaxias en anillo se forman cuando una galaxia más pequeña pasa por el centro de una galaxia más grande. Debido a que la mayor parte de una galaxia consiste en espacio vacío, esta "colisión" rara vez resulta en colisiones reales entre estrellas. Sin embargo, las disrupciones gravitacionales causadas por un evento de este tipo podrían causar que una ola de formación de estrellas se mueva a través de la galaxia más grande. [2] Otros astrónomos piensan que los anillos se forman alrededor de algunas galaxias cuando se produce la acreción externa . La formación de estrellas se llevaría a cabo en el material acrecentado debido a los choques y compresiones del material acrecentado. [3] [4]
Se cree que las galaxias en anillo se forman a través de varios métodos que incluyen, entre otros, los siguientes escenarios:
Fenómeno en el que la velocidad de rotación de la barra de una galaxia espiral barrada aumenta hasta el punto de producir un giro espiral hacia afuera. En condiciones típicas, las ondas de densidad gravitatorias favorecerían la creación de brazos espirales. Cuando la barra es inestable, estas ondas de densidad migran hacia afuera, hacia una estructura de anillo, por la presión, la fuerza y la influencia gravitatoria de la materia oscura y bariónica que orbita furiosamente alrededor de la barra. Esta migración obliga a las estrellas, el gas y el polvo que se encuentran dentro de los antiguos brazos a desplazarse hacia una región similar a un toro, formando un anillo y, a menudo, desencadenando la formación de estrellas.
Se han encontrado galaxias con esta estructura en las que la barra domina y, en esencia, "talla" el anillo del disco a medida que gira. Por el contrario, se han encontrado galaxias con anillo en las que la barra se ha colapsado o desintegrado formando un bulto muy aplanado.
A pesar de esto, las observaciones sugieren que las barras, anillos y brazos espirales tienen la capacidad de desintegrarse y reformarse a lo largo de cientos de millones de años, particularmente en entornos intergalácticos densos, como grupos y cúmulos de galaxias, donde es más probable que las influencias gravitacionales desempeñen un papel en la evolución morfológica y física de una galaxia sin la influencia de colisiones y fusiones.
Otra forma observada de formación de galaxias en anillo es mediante el proceso de colisión de dos o más galaxias. La galaxia Cartwheel , el par de galaxias AM 2026-424 y Arp 147 son ejemplos de galaxias en anillo que se cree que se formaron mediante este proceso.
En las colisiones galácticas de paso, o colisiones de diana, una galaxia a menudo más pequeña pasará directamente a través del disco de una espiral a menudo más grande, lo que provocará un empuje hacia afuera de los brazos debido a la gravedad de la galaxia más pequeña, como si se dejara caer una piedra en un estanque de agua quieta. Estas colisiones pueden lanzar el bulto y el núcleo lejos del disco principal, creando una apariencia de anillo casi vacío a medida que la onda de choque empuja los brazos espirales hacia afuera, o empujar el núcleo hacia el disco, a menudo creando un anillo de forma ovalada con el bulto todavía parcialmente intacto. En las colisiones laterales y frontales, la apariencia de un anillo perfecto es menos probable, y predominan las apariencias caóticas y deformadas.
Se cree que los anillos formados a través de procesos de colisión son características transitorias de las galaxias afectadas, que duran solo unas pocas decenas a cientos de millones de años (un período de tiempo relativamente corto considerando que algunas fusiones pueden tardar más de mil millones de años en completarse) antes de desintegrarse, reformarse en brazos espirales o sucumbir a mayores perturbaciones por la influencia gravitacional.
Este método se ha deducido de la existencia del objeto de Hoag, junto con observaciones ultravioleta de varias otras galaxias súper espirales grandes y ultra grandes y las teorías actuales de formación de galaxias espirales.
Las observaciones con luz ultravioleta muestran varios casos de estructuras tenues, en forma de anillo y espiral, de estrellas jóvenes y calientes que se han formado a lo largo de la red de gas entrante enfriado, que se extiende más allá del disco galáctico luminoso visible. Si las condiciones son favorables, se puede formar un anillo en lugar de una estructura espiral.
Dado que se cree que algunas galaxias espirales se formaron a partir de nubes masivas de gas intergaláctico que colapsaron y luego se transformaron rotacionalmente en una estructura de disco, se podría suponer que se podría formar un disco anular en lugar de un disco espiral si, como se mencionó anteriormente, las condiciones son favorables. Esto es válido para las protogalaxias , o galaxias que se están formando, y para las galaxias antiguas que han migrado a una sección del espacio con un contenido de gas más alto que sus ubicaciones anteriores.