1. Accrescimento e collasso del gas:
- Le galassie a spirale iniziano come nubi rotanti di gas e polvere nel vasto universo. Queste nubi sono composte principalmente da idrogeno ed elio e sono conosciute come nubi protogalattiche.
- L'attrazione gravitazionale all'interno della nube protogalattica ne provoca la contrazione e la condensazione, dando luogo alla formazione di un disco protogalattico.
2. Momento angolare:
- Quando la nube di gas collassa, la conservazione del momento angolare gioca un ruolo cruciale.
- Il movimento rotatorio della nube di gas provoca la formazione di un disco rotante, una caratteristica delle galassie a spirale.
3. Onde di densità e bracci a spirale:
- Le interazioni gravitazionali all'interno del disco protogalattico causano la formazione di onde di densità nel gas e nelle stelle.
- Queste onde di densità si sviluppano ulteriormente in bracci di spirale, le strutture iconiche che danno il nome alle galassie a spirale.
- La rotazione differenziale contribuisce anche alla forma e al mantenimento dei bracci a spirale. Ciò si riferisce alle diverse velocità di rotazione delle parti interna ed esterna della galassia, dove le stelle e il gas nella regione interna ruotano più velocemente di quelli nella regione esterna.
4. Nuvole molecolari giganti:
- All'interno dei bracci della spirale, il gas compresso forma nubi molecolari giganti (GMC), che sono luoghi di nascita di nuove stelle.
- Le GMC sono densi accumuli di gas e polvere dove avviene la formazione stellare attiva. Le stelle appena formate, giovani e massicce conferiscono ai bracci di spirale la loro prominente tonalità blu.
5. Buchi neri supermassicci:
- Al centro di molte galassie a spirale, inclusa la nostra Via Lattea, si trova un buco nero supermassiccio (SMBH).
- L'influenza gravitazionale del SMBH e della materia circostante provoca un rigonfiamento galattico, che contribuisce alla struttura centrale della galassia.
6. Meccanismi di feedback:
- Nel corso dell'evoluzione della galassia, la continua formazione stellare e le esplosioni di supernova iniettano grandi quantità di energia ed elementi pesanti nel mezzo interstellare.
- Questi meccanismi di feedback influenzano la dinamica del gas circostante, innescando nuovi episodi di formazione stellare e modellando la struttura complessiva della galassia.
In sintesi, le galassie a spirale si formano attraverso il collasso gravitazionale e la contrazione delle nubi di gas rotanti. Le onde di densità portano allo sviluppo di bracci a spirale, dove avviene la formazione stellare attiva. I buchi neri supermassicci e i meccanismi di feedback continuo modellano e influenzano la struttura centrale della galassia e le popolazioni stellari. Questi processi e interazioni contribuiscono all’architettura distinta e alla bellezza delle galassie a spirale che osserviamo nell’universo.
