Le galassie sono elementi fondamentali dell’Universo. Alcune sono semplici, altre sono molto complesse. Edwin Hubble ne studiò l’evoluzione galattica

Le galassie sono vaste “isole cosmiche” di stelle, gas, polvere e materia oscura tenute insieme dalla gravità. Il Telescopio Spaziale Hubble ha rivelato dettagli delle forme, delle strutture e della loro storia (da sole, come parte di piccoli gruppi o all’interno di immensi ammassi). Lo studio dei buchi neri supermassicci nei centri galattici, delle esplosioni gigantesche di formazione stellare e delle collisioni titaniche tra galassie consente agli astronomi di analizzare le loro proprietà attuali e di esaminare come si sono formate e sviluppate nel tempo.

La Via Lattea ripresa agli infrarossi

Quali tipi di galassie esistono?

Gli astronomi classificano le galassie in tre categorie principali: ellittiche, a spirale e irregolari. Queste abbracciano una vasta gamma di dimensioni: dalle nane, che contengono fino a 100 milioni di stelle, alle giganti con più di un trilione di stelle.

  • Le ellittiche, che rappresentano circa un terzo di tutte le galassie, variano dall’essere quasi circolari all’essere allungate. Possiedono, relativamente, poco gas e polvere e contengono stelle vecchie essendo terminata la fase di formazione stellare. Gli astronomi teorizzano che le ellittiche si sono formate dalla fusioni di galassie più piccole. Molto più comuni sono le ellittiche nane, che sono larghe solo poche migliaia di anni luce.
Immagine della galassia ellittica ESO 325-G004. Credit: Telescopio Spaziale Hubble
  • Le galassie a spirale ci appaiono come dischi piatti con un grosso rigonfiamento centrale giallastro (bulge). Esse sono formate da un gran numero di stelle, gas e polvere. Queste galassie si dividono in due gruppi: spirali normali e spirali barrate (come la Via Lattea). In quelle a spirale barrata, la barra delle stelle attraversa il rigonfiamento centrale e i bracci di solito iniziano alla fine della barra anziché dal rigonfiamento. In ogni caso, entrambe i tipi hanno un’intensa attività di formazione stellare e comprendono una grande frazione di tutte le galassie nell’universo locale.
NGC 1300 tipica spirale barrata. Credit: Telescopio Spaziale Hubble
  • Le galassie irregolari hanno pochissima polvere e non sono né a disco e né ellittiche. Gli astronomi spesso le individuano mentre scrutano l’universo nei meandri più profondi, il che equivale a guardare molto indietro nel tempo. Da queste osservazioni hanno scoperto che le irregolari erano molto diffuse nell’universo primordiale, prima dello sviluppo di quelle a spirale e di quelle ellittiche.
La galassia irregolare NGC 1427. Credit: Telescopio Spaziale Hubble

Oltre queste tre categorie classiche, gli astronomi hanno anche identificato molte galassie di forma insolita che sembrano essere in una fase transitoria dello sviluppo galattico. Queste includono quelli in procinto di scontrarsi o interagire e quelle con nuclei attivi che espellono getti di gas.

La sequenza di Edwin Hubble

L’astronomo americano Edwin Hubble sviluppò uno schema di classificazione delle galassie nel 1926. Questo schema, noto anche come “diagramma a diapason di Hubble”, oggi è considerato in qualche modo troppo semplice ma con idee di base ancora valide.

La sequenza di Hubble. Credit:NASA/ ESA

Il diagramma è diviso approssimativamente in due parti: galassie ellittiche e a spirale. Hubble ha classificato le ellittiche da zero a sette:”E0″ quasi circolare fino a “E7” molto ellittica. Per quelle a spirale sono state assegnate lettere dalla “a” alla “c”, che caratterizzano la compattezza dei loro bracci. Le spirali “Sa”, per esempio, sono più compatte mentre le spirali “Sc” lo sono di meno. Inoltre, vale la pena notare che le dimensioni dei rigonfiamenti centrali (il bulge) in quelle a spirale aumentano di dimensione tanto più sono compatte. Studi hanno dimostrato una stretta connessione tra i rigonfiamenti di alcune galassie (tipi di Hubble “S0”, “Sa” e “Sb”) e le ellittiche. Potrebbero essere oggetti molto simili.

Le galassie a spirale, come detto, sono suddivise in due gruppi: a spirale normale e a spirale barrate (hanno una “B” nella loro classificazione). “S0”, o galassie lenticolari, si trovano nelle zone di transizione tra ellittiche e spirali e collegano questi due tipi.

Scoperte ed osservazioni successive

Il Telescopio Spaziale Hubble ha osservato che alcune galassie sono difficili da contestualizzare nel diagramma. Queste includono le irregolari (hanno forme strane), le nane (molto piccole) e le ellittiche giganti (molto grandi che risiedono nei centri di alcuni ammassi di galassie).

Si pensava che il “diapason di Hubble” fosse una sequenza evolutiva e che le galassie potessero evolversi da un tipo a un altro procedendo da sinistra a destra del diagramma. Le galassie “Sa” e “SBa” venivano chiamate “di tipo precoce”, mentre “Sc” e “SBc” erano “di tipo tardivo”.

Simulazione della futura fusione tra la Via Lattea ed Andromeda (5 miliardi di anni). Credit: NASA

Gli astronomi usano ancora oggi questa nomenclatura, sebbene la semplificazione sia molto eccessiva. L’evoluzione delle galassie è un processo molto più complesso di quanto immaginasse Edwin Hubble: coinvolge le condizioni iniziali, la nascita di nuove stelle e le collisioni con altre galassie (quelle a spirale spesso si fondono formando le ellittiche).

Riferimenti:

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