Quanti tipi di galassie ci sono nell’universo?

Una galassia è un gruppo di oggetti astronomici legati gravitazionalmente.

Pensa ai pianeti e ai loro satelliti naturali, alle comete e agli asteroidi, alle stelle e ai resti stellari (come le stelle di neutroni o le nane bianche), i gas interstellari tra di loro, la polvere cosmica e i raggi cosmici, la materia oscura, ecc. Tutti questi elementi sono tenuti insieme dalla forza di gravità che li tiene attratti l’uno dall’altro per formare un sistema. Questo sistema è chiamato galassia.

L’universo è pieno di galassie. Gli scienziati hanno stimato un numero diverso di galassie grazie ai dati raccolti da telescopi e sonde spaziali interplanetarie, come il telescopio Hubble della NASA e la navicella spaziale New Horizon della NASA. Nel 2020, hanno calcolato che c’erano circa due trilioni di galassie nell’universo osservabile.

Come puoi immaginare, non tutte queste galassie hanno le stesse caratteristiche e sicuramente non hanno lo stesso aspetto. Gli astronomi hanno riconosciuto diversi tipi di galassie in base al loro aspetto visivo. Questo sistema di classificazione morfologica della galassia, noto come sequenza di Hubble, o Hubble Tuning Fork, è stato inventato dall’astronomo americano Edwin Hubble nel 1926, e è una parte significativa dello studio dell’evoluzione delle galassie.

Sequenza di Hubble ampliata da Gérard de Vaucouleurs. Fonte: Wikimedia Commons

Lo schema divide le galassie in categorie in base alla loro forma. È approssimativamente diviso in galassie ellittiche e galassie a spirale. Hubble ha dato alle galassie ellittiche numeri da zero a sette, con le galassie E0 che hanno una forma quasi rotonda ed E7 molto distese ed ellittiche.

Alle galassie a spirale sono state date lettere dalla “a” alla “c”, con le galassie “Sa” che appaiono più strettamente avvolte e le galassie “Sc” più vagamente avvolte. Le galassie a spirale erano ulteriormente suddivise in spirali normali e spirali barrate (che hanno una B nella loro designazione), con spirali barrate contenenti una barra di stelle che correva attraverso il rigonfiamento centrale.

Le galassie lenticolari, designate S0, rappresentano una transizione tra ellittiche e spirali.

Hubble ha anche scoperto che alcune galassie non rientravano in questo sistema di classificazione: avevano forme strane, erano molto piccole o molto grandi, ecc. Queste sono chiamate galassie irregolari.

Il sistema Hubble è stato successivamente esteso da Gérard de Vaucouleurs, che ha affermato che suona e lenti a contatto sono anche importanti componenti strutturali delle galassie a spirale. Il sistema di De Vaucouleurs mantiene la divisione di base delle galassie di Hubble, ma introduce un sistema di classificazione più elaborato per le galassie a spirale basato sulla presenza e sui tipi di barre, anelli e bracci a spirale.

Le galassie ellittiche sono le più abbondanti. Hanno forme sferiche o ovali. Non sono molto attivi in ​​quanto non hanno molto gas e polvere cosmica per formare nuove stelle. Di conseguenza, le galassie ellittiche sono per lo più costituite da vecchie stelle con massa ridotta e non sono luminose come altri tipi di galassie. Tendono a contenere meno gas e polvere rispetto alle galassie a spirale, il che significa che nascono meno stelle e le stelle esistenti tendono ad essere più vecchie, emettendo più luce rossa. Ma sono un po’ più luminosi al centro, dove la densità stellare è maggiore e dove molto probabilmente c’è un buco nero supermassiccio. Presumibilmente, questo buco nero fornisce alle galassie ellittiche la forza di gravità necessaria per tenere insieme il sistema.

Le galassie ellittiche rappresentano circa un terzo di tutte le galassie conosciute e tra il 10-27% delle galassie nel Superammasso della Vergine, una concentrazione di massa di galassie che comprende l’Ammasso della Vergine e il Gruppo Locale, due gruppi di galassie che contengono la Via Lattea ( la nostra galassia “casa”) e la galassia di Andromeda, uno dei nostri “vicini” più vicini.

Esistono due sottotipi di galassie ellittiche in base alle loro dimensioni:

  • Le galassie ellittiche giganti possono contenere fino a un trilione di stelle e si estendono per due milioni di anni luce, il che significa che dovresti viaggiare per un milione di anni alla velocità della luce per attraversarle da un capo all’altro. Gli astronomi ritengono che le galassie ellittiche giganti siano formate dalla fusione o dalla collisione con altre galassie ellittiche.

    Secondo uno studio dell’astrofisico Daniel P. Whitmire, le galassie ellittiche giganti erano una volta più compatte. In questa fase, potrebbero aver emesso dosi letali di radiazioni sui giovani pianeti al loro interno. Pertanto, teorizza che è improbabile che le galassie ellittiche giganti ospitino pianeti potenzialmente abitabili.
  • Le galassie ellittiche nane sono molto più piccole delle tipiche galassie ellittiche. Generalmente contengono pochissimo gas e hanno scarse prove della recente formazione stellare. Tuttavia, le galassie ellittiche nane sono più comuni delle galassie ellittiche giganti.

    Una delle galassie ellittiche nane più conosciute è la Galassia Nana Ellittica del Sagittario, che è larga circa 10.000 anni luce ed è una galassia satellite in orbita a una distanza di circa 50.000 anni luce dal centro della Via Lattea (circa 70.000 anni luce -anni dalla Terra).

Si pensa che le galassie a spirale siano le più ricorrenti nel nostro universo. Si pensa che circa il 60% di tutte le galassie siano galassie a spirale.

Come indica il loro nome, queste galassie sono a forma di spirale. Sono costituiti da un disco piatto e rotante di stelle, polvere cosmica e gas interstellare, che ruota attorno a un rigonfiamento centrale costituito da stelle più vecchie e più deboli. Si ritiene che il rigonfiamento contenga un buco nero supermassiccio.

Il disco di stelle in orbita attorno al rigonfiamento si separa in braccia che circondano la galassia. Questi bracci a spirale contengono una grande quantità di gas e polvere e stelle più giovani che brillano brillantemente prima della loro spesso rapida scomparsa.

Il rigonfiamento è circondato da un alone galattico fatto di stelle più vecchie e più deboli che sono sparse attraverso diversi ammassi globulari (gruppi sferici di stelle).

Non è del tutto chiaro quale processo crei e mantenga i bracci a spirale. Queste galassie ruotano in modo differenziale: tutto orbita alla stessa velocità, quindi il tempo necessario per completare una rotazione completa aumenta con la distanza dal centro. Questa rotazione differenziale fa sì che qualsiasi disturbo nel disco si avvolga in una forma a spirale. Se questo fosse l’unico processo coinvolto nella creazione della spirale, probabilmente vedremmo galassie con un gran numero di bracci a spirale strettamente avvolti. Ma la maggior parte delle galassie a spirale ha da due a quattro bracci principali.

I ricercatori ritengono che la forma a spirale sia influenzata anche dalle onde di densità, che viaggiano attraverso il disco e fanno “accumulare” stelle e gas sulla cresta.

La nostra galassia, la Via Lattea, ha quattro bracci a spirale: due bracci maggiori chiamati Scutum-Centaurus e Perseus e due bracci minori chiamati Norma e Sagittario. Ha anche una serie di rami fatti di frammenti delle braccia principali. Il Sole si trova in uno di questi rami del braccio del Sagittario, chiamato Sperone di Orione.

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