La sequenza di Hubble: 4 tipi importanti di galassie

La sequenza di Hubble

La classificazione morfologica delle galassie si riferisce a una struttura utilizzata da astronomi e ricercatori per distribuire le galassie in set in base al loro aspetto visivo. Gli scienziati usano diverse ideologie / schemi per classificare i tipi di galassie a seconda delle loro morfologie. Uno degli schemi più popolari e cruciali è la sequenza di Hubble, formulata da Edwin Hubble ed estesa da Allan Sandage e Gerard Vaucouleurs.

Sequenza di Hubble
La classificazione della sequenza di Hubble
Fonte immagine: Wikipedia

Tipi di galassie

L'astronomia professionale e amatoriale utilizza la sequenza di Hubble per classificare i tipi di galassie.

Lo schema di Hubble ha assegnato le galassie regolari in tre grandi gruppi: 


  1. Galassie a spirale

Galassie a spirale sono un insieme di stelle e gas che appare come un disco rotante con un rigonfiamento centrale circondato da bracci piatti e rotanti. Le galassie scoperte finora sono per lo più a spirale. Questo movimento rotatorio potrebbe raggiungere velocità fino a centinaia di chilometri al secondo. Il rigonfiamento centrale che possiamo osservare è costituito da stelle più deboli e più vecchie e si presume che contenga solitamente un buco nero supermassiccio.

galassie a spirale
Galassia a spirale
Fonte immagine: ESA / Hubble, M101 assume STScI-PRC2006-10aCC BY 4.0

Approssimativamente, 2/3 delle galassie a spirale hanno una struttura a barra / braccio dritto che passa attraverso il loro centro. Le stelle si dispongono in una barra prima di formare il disco orbitante a spirale attorno al rigonfiamento centrale. Questi bracci orbitanti a spirale compongono un'enorme quantità di gas e polvere che si traduce nella nascita di giovani stelle. Queste giovani stelle brillano luminose e decadono rapidamente. Tali galassie sono conosciute come Galassie a spirale bloccate. Uno dei più grandi esempi di galassie a spirale barrata nella Via Lattea. 

Galassia a spirale barrata
Barrata galassia a spirale
Fonte immagine: NASA, ESA e The Hubble Heritage Team STScI / AURA), Hubble2005-01-galassia-spirale-barrata-NGC1300, contrassegnato come dominio pubblico, maggiori dettagli su Wikimedia Commons

Structure

La formazione dei bracci a spirale è ancora motivo di confusione tra gli scienziati.

 Secondo una teoria, i bracci a spirale potrebbero essere un prodotto di onde di densità che viaggiano attraverso il disco esterno delle galassie. Le interazioni tra galassie potrebbero portare alla produzione di onde di densità tali poiché la massa della galassia più piccola disturba la densità e la struttura della galassia massiccia quando si combinano. 

Si osserva che una grande massa di galassie a spirale ruota nel movimento con cui i bracci tracciano la direzione della rotazione della galassia. Le misurazioni delle curve a spirale hanno mostrato che la velocità orbitale della materia presente nel disco concorda con la stima se la parte più grande della massa è focalizzata vicino al centro. Questo è il motivo per cui si ritiene che la parte visibile delle galassie a spirale contribuisca solo in piccola parte alla massa galattica totale. Una parte significativa delle galassie a spirale è piena di un ampio alone composto da materia oscura.

Classificazione delle galassie a spirale

Le galassie a spirale sono classificate in base alla rigidità della loro spirale, alla dimensione totale del loro rigonfiamento centrale e all'irregolarità delle loro braccia. Anche il volume di gas e polveri presenti in queste galassie influisce sulla sua struttura. 

Al momento, ci sono tre classificazioni ciascuna delle galassie a spirale classiche e delle galassie a spirale barrate:

1. Galassia a spirale di tipo A - [Sa] - Questo tipo di galassia ha un caratteristico rigonfiamento centrale massiccio con ampi bracci a spirale. Circa il 2% della massa delle galassie {Sa] è costituito da gas e polvere. Pertanto, possiamo dire che una frazione relativamente minore di galassie [Sa] è associata alla formazione stellare.

2. Galassia a spirale tipo B - [Sb] - Questo tipo di galassia ha un rigonfiamento centrale di dimensioni moderate e bracci a spirale moderatamente distinti.

3. Galassia a spirale tipo C - [Sc] - Questo tipo di galassia ha un piccolo rigonfiamento centrale e bracci centrali sottili ma definiti. 

4. Galassia spirale barrata di tipo A - [SBa] - Questo tipo di galassia ha braccia saldamente legate.

5. Galassia a spirale barrata tipo B - [SBb] - Questo tipo di galassia ha braccia sia saldamente che leggermente legate.

6. Galassia spirale barrata tipo C - [Sbc] - Questo tipo di galassia ha braccia leggermente legate.

Futuro

Col passare del tempo, le galassie a spirale mostrano una tendenza ad evolversi in galassie ellittiche. Tuttavia, tutte le galassie ellittiche non hanno un'origine a spirale. Col passare del tempo, queste galassie subiscono diversi cambiamenti nella loro forma, dimensioni e composizione. Le galassie a spirale, che si trovano principalmente in ammassi galattici a bassa densità, possono fondersi o trasformarsi in una galassia ellittica o lenticolare.

2. Galassie ellittiche

Le galassie ellittiche sono enormi galassie a forma di palla allungata che ospitano miliardi di stelle. Queste galassie sono viste come macchie di luce sfocate sullo sfondo del cielo notturno. 

La classe galattica ellittica mostra una vasta gamma di dimensioni e masse. Le più piccole galassie ellittiche nane distano solo poche centinaia di anni luce e non sono molto più grandi degli ammassi globulari. Le galassie ellittiche più massicce sono larghe centinaia di migliaia di anni luce. Queste galassie possono contenere un trilione di stelle in più rispetto alla Via Lattea.

galassia ellittica
Galassia ellittica
Fonte immagine: NASA, ESA e The Hubble Heritage Team (STScI / AURA); J. Blakeslee (Washington State University), Abell S740, ritagliato su ESO 325-G004, contrassegnato come dominio pubblico, maggiori dettagli su Wikimedia Commons

struttura:

Le galassie ellittiche sono una delle più antiche creazioni dell'universo. Queste galassie risiedono all'interno dei loro aloni uniformi e sono relativamente inattive rispetto alle loro cugine a spirale. I processi di formazione stellare della maggior parte delle galassie ellittiche sono dormienti. Anche la quantità di gas e polvere presenti nelle galassie ellittiche è minima.

La parte centrale di queste galassie comprende un buco nero supermassiccio formato dalla morte di enormi stelle antiche. 

formazione

Le vecchie galassie ellittiche mancano di gas interstellari. Secondo le stime effettuate con simulazioni al computer, queste galassie sono il risultato di collisioni e fusioni galattiche. 

Quando le galassie a spirale entrano in collisione, una parte significativa del gas e della polvere viene esposta e lanciata nello spazio intergalattico. Il residuo si comprime rapidamente, provocando un'esplosione di stelle (esplosione di formazione stellare). Questa ondata di giovani stelle esaurisce le riserve di gas della galassia tramite supernove e venti stellari intensi che soffiano nuvole di polvere e gas nello spazio profondo.

Per le galassie ellittiche in crescita, le regioni dense dell'universo (dove le collisioni galattiche sono frequenti) fungono da fertili terreni di alimentazione. Le galassie ellittiche si trovano al centro di densi ammassi galattici con galassie a spirale situate vicino ai bordi. 

3. Galassie lenticolari

Le galassie lenticolari sono chiamate così a causa del loro aspetto simile a una lente. Queste galassie sono talvolta definite dischi senza braccia o spirali senza braccia. Le galassie lenticolari descrivono il punto distintivo nella teoria del raggruppamento delle galassie di Hubble. Queste galassie rappresentano la transizione delle galassie da ellittica a spirale. Le galassie lenticolari vengono spesso scambiate per spirali o ellittiche se viste da diverse angolazioni.

galassia lenticolare
Galassia lenticolare
Fonte immagine: NASA, ESA e The Hubble Heritage Team (STScI / AURA), Ngc5866 hst grande, contrassegnato come dominio pubblico, maggiori dettagli su Wikimedia Commons

struttura:

Come le galassie a spirale, i sistemi galattici lenticolari hanno un disco e un rigonfiamento / nucleo centrale e un alone galattico. Si osserva anche che alcuni lenticolari possiedono barre galattiche e persino anelli di formazione stellare. Tuttavia, le galassie lenticolari mancano sempre dei bracci a spirale. Questo potrebbe essere il risultato della loro formazione stellare minima al di fuori della regione centrale. I sistemi galattici lenticolari sono privi di molto gas e polvere; per questo motivo, la loro popolazione stellare è antica, simile ai sistemi ellittici. 

formazione

Due diverse spiegazioni governano la formazione delle galassie lenticolari.

Una teoria suggerisce che inizialmente erano spirali e hanno perso la loro tendenza e capacità di formare stelle nel tempo a causa dell'esaurimento delle riserve di gas e polvere. L'evidenza pratica di questa teoria è fornita dall'assenza di formazione stellare recente, gas e supporto rotazionale. 

L'altra teoria suggerisce che i lenticolari potrebbero anche formarsi fondendosi. Questa teoria è supportata dalla presenza di rigonfiamenti centrali più grandi rispetto alla maggior parte delle spirali. È noto che dopo la fusione, la maggior parte delle stelle si riorganizza nella regione centrale della galassia.

Galassie irregolari

An galassia irregolare si riferisce al nome generico impostato per qualsiasi galassia che non si adatta completamente a nessuna delle classi di Classificazione di Hubble sistema. Non hanno una forma o struttura ben definita. Queste galassie sono per lo più formate come risultato di collisioni, interazioni prossime con altre galassie o attività interne violente. Le galassie irregolari comprendono sia i vecchi che i giovani stelle, notevoli volumi di polvere e gas, e in genere mostrano rigonfiamenti luminosi di stella formazione.

Galassia irregolare
Galassia irregolare
Fonte immagine: NASA, ESA e The Hubble Heritage Team (STScI / AURA), Galassia irregolare NGC 1427A (catturata dal telescopio spaziale Hubble), contrassegnato come dominio pubblico, maggiori dettagli su Wikimedia Commons

 Queste galassie differiscono per forma, dimensioni, luminosità, età, composizione, ecc. I vicini più vicini alla Via Lattea appartengono alla classe galattica irregolare.

Significato fisico della classificazione dei tipi di galassie

Classificare i tipi di galassie ci aiuta a scoprire di più sull'universo interstellare e sulla storia dietro la creazione di ogni cosa. (Letteralmente!)

In astronomia, le galassie ellittiche e lenticolari sono spesso definite galassie di "primo tipo" perché sono note per ospitare alcune delle più antiche popolazioni stellari e sono relativamente inattive nei confronti della nuova formazione stellare. 

Al contrario, le galassie a spirale e irregolari sono chiamate "ultimi tipi" perché continuano a formare nuove stelle e hanno una popolazione relativamente bassa di stelle vecchie. 

critiche

La sequenza di Hubble non è del tutto perfetta. Nel corso degli anni lo schema è stato oggetto di numerose critiche e carenze. Diamo uno sguardo ad alcuni dei problemi che ha dovuto affrontare:

  • La sequenza di Hubble assegna soggettivamente i tipi di galassie. Di conseguenza, astronomi diversi spesso finiscono per classificare la stessa galassia in gruppi diversi. 
  • La sequenza di Hubble utilizza immagini 2-D di galassie catturate dai telescopi per la classificazione. Questo a volte causa molti problemi perché il fattore di orientamento delle galassie spesso passa inosservato. Le galassie possono avere un aspetto diverso se viste da diverse angolazioni. 
  • La sequenza di Hubble dipende interamente da fattori visivi. Quindi, classificare galassie lontane e scure si rivela una sfida. 

Tuttavia, tenendo da parte queste carenze, la sequenza di Hubble ha contribuito maggiormente alla classificazione dei tipi di galassie. 

Per saperne di più sulla formazione delle galassie e fatti interessanti visita https://techiescience.com/galaxy-definition-formation-5-interesting-facts/

Per saperne di più sui telescopi visita https://techiescience.com/newtonian-telescope/

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