Le galassie lenticolari sono le città calme e polverose del cosmo

Esistono molti tipi di galassie "là fuori" nell'universo. Gli astronomi tendono a classificarli per primi in base alle loro forme: spirale, ellittica, lenticolare e irregolare. Viviamo in una galassia a spirale e possiamo vedere gli altri dal nostro punto di osservazione sulla Terra. Un sondaggio sulle galassie in cluster come il cluster di Vergine mostra una straordinaria gamma di diverse forme di galassie. La grande domanda che gli astronomi che studiano questi oggetti pongono è: come si formano e cosa è nella loro evoluzione che influenza le loro forme?

Una galassia a spirale polverosa vista dal telescopio spaziale Hubble della NASA. NASA, ESA e D. Maoz (Tel Aviv University e Columbia University)

Le galassie lenticolari sono membri dello zoo della galassia piuttosto poco compresi. Sono in qualche modo simili alle galassie a spirale e alle galassie ellittiche, ma si pensa che siano una sorta di forma galattica di transizione. 

Ad esempio, le galassie lenticolari sembrano essere come una galassia a spirale sbiadita. Tuttavia, alcune delle loro altre caratteristiche, come la loro composizione, sono più in linea con le galassie ellittiche. Quindi, è molto probabile che siano il loro tipo di galassia unico. 

Galaxy NGC 5010 è una galassia lenticolare con caratteristiche sia a spirale che ellittiche. NASA / ESA / STScI

Struttura delle galassie lenticolari

Le galassie lenticolari hanno generalmente forme piatte simili a dischi. Tuttavia, a differenza delle galassie a spirale, mancano delle braccia distintive che solitamente si avvolgono attorno al rigonfiamento centrale. (Tuttavia, come sia le galassie a spirale che quelle ellittiche, possono avere una struttura a barre che passa attraverso i loro nuclei.)

Per questo motivo, le galassie lenticolari possono essere difficili da distinguere da quelle ellittiche se sono viste di fronte. È solo quando almeno una piccola parte del bordo è evidente che gli astronomi possono dire che un lenticolare è distinguibile dalle altre spirali. Anche se un lenticolare ha un rigonfiamento centrale simile a quello delle galassie a spirale, può essere molto più grande.

A giudicare dalle stelle e dal contenuto di gas di una galassia lenticolare, è molto più simile a una galassia ellittica. Questo perché entrambi i tipi hanno per lo più vecchie stelle rosse con pochissime stelle blu calde. Questa è un'indicazione che la formazione stellare ha rallentato significativamente o è inesistente sia in forma lenticolare che ellittica. Tuttavia, i lenticolari di solito hanno più contenuto di polvere rispetto alle ellittiche.

Galassie lenticolari e sequenza di Hubble

Nel 20 ° secolo, l'astronomo Edwin Hubble iniziò a cercare di capire come si formano e si evolvono le galassie. Ha creato quella che è conosciuta come la "Sequenza di Hubble" - o graficamente, il diagramma di Hubble Tuning For, che posizionava le galassie su una sorta di diapason basato sulle loro forme. Immaginava che le galassie iniziassero come ellittiche, perfettamente circolari o quasi.

Quindi, nel corso del tempo, ha pensato che la loro rotazione li avrebbe spianati. Alla fine, ciò porterebbe alla creazione di galassie a spirale (un braccio del diapason) o di galassie a spirale barrate (l'altro braccio del diapason).

Le galassie lenticolari sono probabilmente una transizione tra ellittica e spirale sul diagramma standard del diapason Hubble che classifica le galassie in base alle loro forme. NASA

Alla transizione, dove si sarebbero incontrati i tre bracci del diapason, c'erano le galassie lenticolari; non abbastanza ellittiche non abbastanza spirali o spirali sbarrate. Ufficialmente, sono classificati come galassie S0 sulla sequenza di Hubble. Si è scoperto che la sequenza originale di Hubble non corrispondeva perfettamente ai dati che abbiamo sulle galassie oggi, ma il diagramma è ancora molto utile nel classificare le galassie in base alle loro forme.

Formazione di galassie lenticolari

Il rivoluzionario lavoro di Hubble sulle galassie potrebbe aver influenzato almeno una delle teorie sulla formazione dei lenticolari. In sostanza, ha proposto che le galassie lenticolari si siano evolute da galassie ellittiche come una transizione verso una galassia a spirale (o spirale barrata), ma una teoria attuale suggerisce che potrebbe essere il contrario.

Poiché le galassie lenticolari hanno forme a disco con rigonfiamenti centrali ma non hanno bracci distintivi, è possibile che siano semplicemente vecchie galassie a spirale sbiadite. La presenza di molta polvere, ma non molto gas, suggerisce che essi siamo vecchio, che sembrerebbe confermare questo sospetto.

Ma c'è un problema significativo: le galassie lenticolari sono, in media, molto più luminose delle galassie a spirale. Se fossero davvero galassie a spirale sbiadite, ti aspetteresti che fossero più deboli, non più luminose.

Quindi, in alternativa, alcuni astronomi ora suggeriscono che le galassie lenticolari sono il risultato di fusioni tra due vecchie galassie a spirale. Ciò spiegherebbe la struttura del disco e la mancanza di gas libero. Inoltre, con la massa combinata di due galassie, si spiegherebbe la maggiore luminosità della superficie.

Questa teoria ha ancora bisogno di un po 'di lavoro per risolvere alcuni problemi. Ad esempio, simulazioni al computer basate su osservazioni di galassie durante le loro vite suggeriscono che i movimenti di rotazione delle galassie sarebbero simili a quelli delle normali galassie a spirale. Tuttavia, questo non è generalmente ciò che si osserva nelle galassie lenticolari. Quindi, gli astronomi stanno lavorando per capire perché c'è una differenza nei movimenti di rotazione tra i tipi di galassie. Tale constatazione in realtà fornisce supporto a spirale sbiadita teoria. Pertanto, l'attuale comprensione dei lenticolari è ancora in fase di elaborazione. Man mano che gli astronomi osservano più di queste galassie, i dati aggiuntivi aiuteranno a risolvere le domande su dove si trovano nella gerarchia delle forme di galassie.

Takeaway chiave su Lenticolari

• Le galassie lenticolari sono una forma distinta che sembra essere a metà tra spirale ed ellittica.
• La maggior parte dei lenticolari hanno rigonfiamenti centrali e sembrano avere differenze nelle loro azioni di rotazione rispetto ad altre galassie.
• Lenticolari potrebbero formarsi quando si uniscono le galassie a spirale. Tale azione avrebbe formato i dischi visti nei lenticolari e anche i rigonfiamenti centrali.

fonti

• "Come realizzare galassie lenticolari." Notizie sulla natura, Nature Publishing Group, 27 agosto 2017, www.nature.com/articles/d41586-017-02855-1.
• [email protected]. "Il diapason Hubble - Classificazione delle galassie." Www.spacetelescope.org, www.spacetelescope.org/images/heic9902o/.
• "Galassie lenticolari e loro ambienti". The Astrophysical Journal, 2009, Vol 702, No. 2, http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0004-637X/702/2/1502/meta

A cura di Carolyn Collins Petersen.