Gli astronomi hanno stimato che nell’universo osservabile ci siano circa 200 miliardi di galassie. Ma quando vediamo altri tipi di galassie rappresentati nei film di fantascienza, tendono ad avere la stessa forma base della nostra. Questo sarebbe un esempio dei nostri pregiudizi centrati sull’uomo. Sebbene molti di loro assomiglino alla Via Lattea, altri hanno forme e forme completamente diverse.
Probabilmente hai visto illustrazioni della nostra galassia natale appese alle pareti di innumerevoli aule di scienze. Ma scommettiamo che non sapevi che quei poster sono proporzionalmente più spessi di un componente chiave della galassia stessa.
Giusto. Come un uovo fritto, la Via Lattea è costituita da un rigonfiamento centrale circondato da un disco piatto e sottile. E quando diciamo "magro", intendiamo incredibilmente magro. Come sottolinea Jillian Scudder, fisica e corrispondente di Forbes, il "disco" della Via Lattea è lungo circa 100.000 anni luce ma alto solo circa 0,6 anni luce. Ciò significa che, in proporzione, è 30 volte più sottile di un tipico foglio di carta per stampante.
Ma stiamo andando troppo avanti. Prima di scoprire di più su ciò che rende unica la Via Lattea, facciamo un passo indietro e parliamo di ciò che tutte le galassie hanno in comune.
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Le galassie sono sistemi complessi tenuti insieme dalla gravità. Sono costituiti da gas, polvere stellare e milioni, a volte addirittura miliardi, di stelle, accompagnate dai propri pianeti e cinture di asteroidi.
Degli oltre 200 miliardi di galassie, molte hanno una forma a spirale (come la Via Lattea). Esistono alcuni altri tipi di galassie, comprese le galassie irregolari, le galassie ellittiche e le galassie lenticolari. Le galassie nane, che sono più piccole e hanno meno stelle rispetto alle galassie a spirale ed ellittiche, sono disponibili in una varietà di forme e dimensioni.
Ogni galassia ha una storia unica da raccontare. La storia di ognuno è evidente nella sua forma. Gli scienziati dividono le galassie in una manciata di categorie basate sull’apparenza. La Via Lattea è conosciuta come una galassia a spirale, nel senso che appare come un disco ampio e appiattito con un leggero rigonfiamento che sporge verso l'esterno al centro.
Questa disposizione è il prodotto della velocità di rotazione, del tempo e della gravità. Per saperne di più, abbiamo parlato con l'astrofisico Raja GuhaThakurta, Ph.D., professore presso l'Università della California a Santa Cruz e un'autorità nello studio di come si evolvono le galassie. È un campo che invita a molti dibattiti.
"La fisica di come si formano queste cose non è completamente conosciuta o definita", afferma GuhaThakurta. Tuttavia, è opinione diffusa che la maggior parte delle galassie a spirale inizi la loro vita come nubi rotanti di gas e polvere. La velocità con cui ruotano è molto importante. Secondo GuhaThakurta, le nubi massicce e in rapida rotazione hanno maggiori probabilità di diventare galassie a spirale.
La gravità tenta di trascinare questi corpi amorfi e rotanti su piani appiattiti. Nel tempo, le nuvole si contraggono a causa della gravità e della perdita di energia dovuta all'attrito. E grazie a un principio chiamato conservazione del momento angolare, quando un oggetto rotante si contrae, ruota più rapidamente.
Puoi vederlo in azione sulla tua pista di pattinaggio locale. I pattinatori su ghiaccio esperti sanno che devono aumentare la velocità di rotazione tirando le braccia verso l'interno.
Quindi, proprio come l’impasto della pizza, le galassie a spirale si formano quando nubi informi di gas e polvere si appiattiscono ad alta velocità. Le stesse forze fisiche influenzano anche l'aspetto delle "braccia" appuntite che possono essere viste attorno ai bordi di tali galassie.
"I tipi di bracci a spirale sono quasi certamente legati alla velocità di rotazione", afferma GuhaThakurta. I sistemi a rotazione rapida tendono ad avere un anello di bracci piccoli e stretti. Al contrario, quelli che si muovono più lentamente hanno quelli più lunghi e avvolti in modo allentato.
Per capire perché, GuhaThakurta consiglia di provare un piccolo esperimento casalingo:"Immagina di mescolare il caffè. Metti una cucchiaiata di panna in un punto diverso dal centro. Noterai che la crema formerà uno schema a spirale", dice. Quindi, mescola la miscela con un cucchiaio. Se lo fai rapidamente, le braccia del disegno diventeranno più piccole e più strette.
Ok, è tempo di un breve riepilogo. Finora abbiamo parlato di come si sviluppano le galassie a spirale e di come la rotazione modella i loro bracci. Ma qual è il problema con quei rigonfiamenti di cui abbiamo parlato prima? Al centro delle galassie a spirale troverai un ammasso di stelle molto antiche che ruotano attorno a un punto centrale. Questo è il rigonfiamento.
Mentre le stelle nel disco si muovono su un piano orizzontale ordinato, le stelle che compongono il rigonfiamento si comportano come api che sciamano in modo irregolare attorno a un alveare. Gli astronomi stanno ancora cercando di capire come si formano questi rigonfiamenti. Alcuni ipotizzano che si sviluppino prima del resto di una galassia a spirale, mentre altri pensano che sia vero il contrario.
Ora immagina una galassia tutta rigonfia. Questa cosa sarebbe priva di dischi e assomiglierebbe a una sfera gigante e arrotondata o a un enorme pallone da football americano. All'interno, le sue stelle orbiterebbero attorno al punto centrale della galassia in tutte le direzioni. Congratulazioni, hai appena immaginato una galassia ellittica.
È importante notare che alcune galassie non sono né spirali né ellittiche. Le cosiddette galassie irregolari non hanno rigonfiamenti e possono presentarsi in un'ampia varietà di forme.
Gli scienziati hanno osservato alcune fusioni galattiche attualmente in corso. Forse un giorno sembreranno delle belle ellittiche a tutto tondo, ma al momento queste unioni in via di sviluppo appaiono disorganizzate e distorte.
Ci sono anche alcuni esempi documentati di grandi galassie a spirale che cannibaliscono quelle più piccole che si sono avvicinate troppo, con la vittima che viene lentamente divorata poco a poco. Gli esperti prevedono che la nostra Via Lattea finirà per scontrarsi con la vicina galassia di Andromeda, un processo che ricostituirà queste due galassie a spirale in un'unica galassia ellittica.
Il processo dovrebbe iniziare tra circa 3 miliardi di anni e terminare tra altri 4 miliardi di anni. Ovviamente, non è qualcosa che nessuno di noi vivrà abbastanza da vedere. Ma a prescindere, gli scienziati hanno già trovato un nome per questa futura galassia ellittica:la chiamano “Milkomeda”. Tutti amano un buon portmanteau.
Una galassia a spirale, come la nostra galassia, ha un rigonfiamento centrale e bracci che si estendono a spirale verso l'esterno. Stelle, gas e polvere compongono questi bracci e creano un aspetto distintivo che ricorda una girandola. Poiché le galassie a spirale sono disponibili in dimensioni e forme diverse, alcune hanno bracci a spirale più strettamente avvolti e altre ne hanno di estesi più liberamente.
La maggior parte delle galassie sono galassie a spirale e, all'interno di questa categoria, le galassie a spirale barrate rappresentano il sottotipo più ricorrente. Una galassia a spirale barrata presenta una struttura centrale a forma di barra composta da stelle, gas e polvere e che si estende dal nucleo galattico. Gli scienziati ipotizzano che la barra segnali che una galassia è completamente matura.
Una galassia ellittica – che ha una forma liscia, ellissoidale o sferica – non ha caratteristiche ben definite, come bracci o dischi. Composti da stelle più vecchie, contengono tipicamente relativamente poco gas e polvere interstellari. I ricercatori ritengono che una galassia ellittica potrebbe essere il risultato della collisione di galassie.
Le galassie ellittiche giganti, un sottotipo di galassia ellittica, sono tra le galassie più grandi e luminose e sono spesso al centro di un ammasso di galassie, un insieme di galassie tenute insieme dalla loro reciproca attrazione gravitazionale.
Un mix di galassie a spirale ed ellittiche, le galassie lenticolari hanno un rigonfiamento centrale, stelle più vecchie e una struttura piatta a forma di disco. Non hanno bracci a spirale ben definiti. Alcune teorie presuppongono che queste galassie non abbiano bracci perché da allora si sono sbiadite. Un'altra teoria dice che le galassie lenticolari si sono formate dalla fusione di galassie a spirale.
Come suggerisce il nome, una galassia irregolare non ha una forma o una struttura ben definita e simmetrica. La forma potrebbe essere il risultato della collisione di galassie o dell'attrazione gravitazionale di un'altra galassia. Non hanno uno schema specifico di stelle, gas e polvere. Possono avere un mix di star vecchie e giovani.
Questo articolo è stato aggiornato insieme alla tecnologia AI, quindi verificato e modificato da un editor di HowStuffWorks.
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La parola "galassia" deriva dalla parola greca "gala", che significa "latte" - come in "via lattea". La nostra ha una fascia luminosa di stelle ben visibile nel cielo notturno. Per gli antichi astronomi sembrava una goccia di latte versato.
