Esplora i diversi tipi di galassie

Grazie a strumenti come il Telescopio spaziale Hubble, gli astronomi sanno di più sulla varietà di oggetti nell'universo di quanto le generazioni precedenti potrebbero persino sognare di capire. Anche così, la maggior parte delle persone non si rende conto di quanto sia diverso l'universo. Questo è particolarmente vero per le galassie. Per molto tempo, gli astronomi li hanno ordinati in base alle loro forme, ma in realtà non avevano una buona idea del perché quelle forme esistessero. Ora, con i moderni telescopi e strumenti, gli astronomi sono stati in grado di capire perché le galassie sono così come sono. In effetti, classificare le galassie in base al loro aspetto, combinato con i dati sulle loro stelle e movimenti, fornisce agli astronomi una visione delle origini e dell'evoluzione galattiche. Le storie della galassia risalgono quasi all'inizio dell'universo. 

Questa visione del telescopio spaziale Hubble rivela migliaia di galassie che si estendono indietro nel tempo attraverso miliardi di anni luce di spazio. L'immagine copre una parte di un grande censimento della galassia chiamato Great Observatories Origins Deep Survey (GOODS). NASA, ESA, the GOODS Team e M. Giavialisco (University of Massachusetts, Amherst)

Galassie a spirale

Le galassie a spirale sono le più famose di tutti i tipi di galassie. In genere, hanno una forma a disco piatto e bracci a spirale che si snodano lontano dal nucleo. Contengono anche un rigonfiamento centrale, all'interno del quale risiede un buco nero supermassiccio.

Alcune galassie a spirale hanno anche una barra che attraversa il centro, che è un condotto di trasferimento per gas, polvere e stelle. Questi spirale barrata le galassie rappresentano in realtà la maggior parte delle galassie a spirale nel nostro universo e gli astronomi ora sanno che la Via Lattea è, di per sé, un tipo a spirale sbarrata. Le galassie a spirale sono dominate dalla materia oscura, che costituisce quasi l'80% della loro materia in massa.

Il concetto di un artista di come appare la nostra galassia dall'esterno. Nota la barra attraverso il centro e i due bracci principali, oltre a quelli più piccoli. NASA / JPL-Caltech / ESO / R. Male

Galassie ellittiche

Meno di una su sette galassie nel nostro universo sono galassie ellittiche. Come suggerisce il nome, queste galassie vanno dall'avere una forma sferica a quella a uovo. Per alcuni aspetti sembrano simili ai grandi ammassi stellari, tuttavia, la presenza di grandi quantità di materia oscura aiuta a distinguerli dalle loro controparti più piccole.

Una galassia ellittica gigante ha un piccolo vicino con un enorme buco nero nel suo cuore. NASA / ESA / STScI

Queste galassie contengono solo piccole quantità di gas e polvere, suggerendo che il loro periodo di formazione stellare si è concluso, dopo miliardi di anni di rapida attività di nascita delle stelle. 

Questo in realtà fornisce un indizio sulla loro formazione in quanto si ritiene che sorgano dalla collisione di due o più galassie a spirale. Quando le galassie si scontrano, l'azione provoca grandi esplosioni di nascita di stelle mentre i gas mescolati dei partecipanti vengono compressi e scioccati. Ciò porta alla formazione stellare su larga scala. 

Galassie irregolari

Forse un quarto delle galassie sono galassie irregolari. Come si può immaginare, sembrano non avere una forma distinta, a differenza delle galassie a spirale o ellittiche. A volte gli astronomi li hanno definiti galassie "peculiari", a causa delle loro strane forme.

Indipendentemente da come vengono chiamati, gli astronomi vogliono capire perché spesso assomigliano a stranezze rispetto ad altri tipi di galassie. Una possibilità è che queste galassie siano state distorte da una galassia vicina o di passaggio. Ne vediamo prove in alcune galassie nane vicine che vengono allungate dalla gravità della nostra Via Lattea mentre sono cannibalizzate dalla nostra galassia.

La grande nuvola di Magellano (al centro a sinistra) e La piccola nuvola di Magellano (al centro in alto) sopra l'Osservatorio del Paranal in Cile. Osservatorio europeo meridionale

In alcuni casi, tuttavia, sembra che le fusioni irregolari siano state create da fusioni di galassie. La prova di ciò risiede nei ricchi campi di giovani stelle calde che probabilmente sono state create durante le interazioni.

Galassie lenticolari

Le galassie lenticolari sono, in una certa misura, disadattate. Contengono proprietà di galassie sia a spirale che ellittiche. Per questo motivo, la storia di come si sono formati è ancora in fase di elaborazione e molti astronomi stanno attivamente ricercando le loro origini. 

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

Tipi speciali di galassie

Ci sono anche alcune galassie che contengono proprietà speciali che aiutano gli astronomi a classificarle ulteriormente nelle loro classificazioni più generali. 

• Galassie nane: Queste sono essenzialmente versioni più piccole di quelle galassie sopra elencate. Le galassie nane sono difficili da definire perché non esiste un cut-off ben accettato per ciò che rende una galassia "normale" o "nana". Alcuni hanno una forma appiattita e sono spesso indicati come "sferoidali nani". La Via Lattea sta attualmente cannibalizzando alcune di queste raccolte stellari più piccole. Gli astronomi possono seguire i movimenti delle loro stelle mentre turbinano nella nostra galassia e studiare la loro composizione chimica (nota anche come "metallicità").
• Galassie Starburst: Alcune galassie sono in un periodo di formazione stellare molto attiva. Queste galassie stellari sono in realtà galassie normali che sono state in qualche modo disturbate per innescare una formazione stellare molto rapida. Come accennato in precedenza, le collisioni e le interazioni della galassia sono la causa probabile dei "nodi" stellari visti in questi oggetti.
• Galassie attive: Si ritiene che praticamente tutte le galassie normali contengano un buco nero supermassiccio nei loro nuclei. In alcuni casi, tuttavia, questo motore centrale può diventare attivo e allontanare enormi quantità di energia dalla galassia sotto forma di potenti getti. Questi nuclei galattici attivi (o in breve AGN) sono ampiamente studiati, ma non è ancora chiaro cosa faccia improvvisamente diventare attivo il buco nero. In alcuni casi, il passaggio di nuvole di gas e polvere potrebbe cadere nel pozzo gravitazionale del buco nero. Il materiale si surriscalda mentre rotea nel disco del buco nero e potrebbe formarsi un getto. L'attività emette anche radiografie ed emissioni radio, che possono essere rilevate con i telescopi qui sulla Terra.

Lo studio dei tipi di galassie continua, con gli astronomi che guardano indietro alle epoche primarie usando Hubble e altri telescopi. Finora hanno visto alcune delle primissime galassie e le loro stelle. Questi piccoli "brandelli" di luce sono gli inizi delle galassie che vediamo oggi. I dati di queste osservazioni aiuteranno la comprensione della formazione galattica in un momento in cui l'universo era molto, molto giovane. 

Questo semplice diagramma dei tipi di galassie è spesso chiamato "diapason" di Hubble. dominio pubblico

Fatti veloci

• Le galassie esistono in una varietà di forme e dimensioni (chiamate "morfologia").
• Le galassie a spirale sono molto comuni, così come ellittiche e irregolari. Le prime galassie erano probabilmente irregolari.
• Le galassie crescono e si evolvono attraverso collisioni e fusioni.

fonti

• “Galassia | COSMO." Centro per astrofisica e supercomputer, astronomy.swin.edu.au/cosmos/g/galaxy.
• HubbleSite - The Telescope - Hubble Essentials - Informazioni su Edwin Hubble, hubblesite.org/reference_desk/faq/all.php.cat=galaxies.
• NASA, NASA, science.nasa.gov/astrophysics/focus-areas/what-are-galaxies.

A cura di Carolyn Collins Petersen.