La lontana galassia a spirale NGC 4603 vista dal telescopio spaziale Hubble. Guarda altre immagini della galassia. NASA/Getty Images Le strutture più grandi dell'universo legano miliardi o addirittura trilioni di stelle nei loro massicci gioghi gravitazionali. Polvere cosmica e vaste nubi di gas riempiono le galassie, pure, insieme ai pianeti e ad altra materia che potrebbe orbitare attorno alle stelle.
Le galassie hanno avuto inizio quasi 14 miliardi di anni fa, con uno inimmaginabilmente caldo, puntino denso e minuscolo. Secondo la teoria del big bang, questa singolarità era l'universo nella sua interezza. Poi è esploso, raffreddamento ed espansione nel processo. Immagina un pezzo di carta appallottolato che si dispiega in una mappa gigante, e hai un modello molto grezzo di quello che è successo.
Dopo il big bang, l'universo primordiale consisteva solo di radiazioni e particelle subatomiche. Come si è evoluto in più di 100 miliardi di galassie? Gli scienziati hanno due tipi di teorie, entrambi dipendono dagli effetti gravitazionali del collasso del gas nella galassia primordiale.
Primo, ci sono i teorie dal basso , in cui il gas è collassato e compresso in grumi delle dimensioni di un milione di soli (che inizia in piccolo per qualcosa delle dimensioni dell'universo). Questi gruppi si sono poi fusi per costruire galassie. Teorie dall'alto , d'altra parte, iniziare alla grande. Questa scuola di pensiero sostiene che i gruppi risultanti erano ciascuno delle dimensioni di più galassie, che a sua volta si scomponeva in singole galassie. Queste ultime teorie spiegherebbero perché le galassie si trovano negli ammassi.
In entrambi i casi, dal basso verso l'alto o dall'alto verso il basso, i gruppi risultanti sono poi collassati in protogalassie costituite da materia oscura e gas idrogeno. L'idrogeno è poi caduto verso il centro della protogalassia mentre la materia oscura è rimasta come un alone esterno che la circondava.
Gli astronomi riconoscono due principali tipi di galassie:ellittiche e a spirale. Queste differenze di forma, secondo una teoria, sono dovute alla formazione stellare. Le stelle si sviluppano all'interno di una protogalassia quando le nuvole di gas si mescolano e si scontrano. Se le stelle in una protogalassia si formano tutte in una volta, allora la galassia matura mantiene essenzialmente la forma sferica della protogalassia e diventa an galassia ellittica .
Galassie a spirale si verificano quando le stelle all'interno della protogalassia sorgono a intervalli diversi. Il gas tra le stelle in via di sviluppo continua a collassare e le conseguenti differenze gravitazionali manipolano le stelle della protogalassia, polvere e gas. Questo movimento costringe tutto in un disco rotante, e ulteriori differenze di gravità si traducono nei bracci a spirale.
Ulteriori cambiamenti possono verificarsi quando le galassie si spostano troppo vicine l'una all'altra o entrano in collisione. Gli astronomi credono che la fusione di due galassie si traduca sempre in una galassia ellittica. Come tale, la Via Lattea probabilmente non si è mai fusa con un'altra galassia, mentre le massicce galassie ellittiche trovate al centro degli ammassi di galassie sono probabilmente il risultato di molteplici mash-up cosmici.
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