Galassie a spirale

Galassia dei mulini nella costellazione del sindaco OSA, un esempio di galassia a spirale. Fonte: Wikimedia Commons. ESA/HUBBLE

Cos'è una galassia a spirale?

UN Galassia a spirale È un gruppo di stelle a forma di disco con braccia a spirale, che ricorda la forma di una smerigliatrice per il vento. La forma delle braccia varia notevolmente, ma in generale un centro condensato circondato da un album da cui si distingue chiaramente i germogli di spirale. 

Quasi il 60% delle galassie che sono attualmente note sono spirali con le seguenti strutture caratteristiche: rigonfiamento centrale o lampadina galattica, disco, bracci a spirale e alone.

Queste sono galassie di straordinaria bellezza che possono essere situate in costellazioni come Eridano. Tutti codificati grazie al lavoro dell'astronomo Edwin Hubble (1889-1953).

Caratteristiche delle galassie a spirale

Due terzi delle galassie a spirale hanno una barra centrale, che costituisce un sottotipo chiamato Galassie a spirale Barrada, Per differenziarli da semplici galassie a spirale. Hanno solo due spirali che lasciano la barra e si avvitano nella stessa direzione. La nostra Via Lattea è un esempio di galassia a spirale Barrad, sebbene non possiamo osservarla dalla nostra posizione.

Il rigonfiamento centrale è rossastro, a causa della presenza di stelle più vecchie. Nel nucleo stesso c'è una piccola quantità di gas e al centro si trova di solito un buco nero. 

L'album d'altra parte è bluastro e ricco di gas e polvere, con la presenza di stelle giovani e più calde che orbitano in traiettorie quasi circolari attorno al nucleo galattico, ma più lentamente di quelle del nucleo.

Per quanto riguarda le spirali, sono presentati in una grande varietà, essendo in grado di cui sono fortemente arrotolati attorno al rigonfiamento centrale o alle braccia disposte più apertamente su questo. Si distinguono grazie al gran numero di stelle giovani, blu e calde che contengono.

Ci sono diverse teorie sul perché sono formate, di cui parleremo più tardi.

Finalmente c'è un alone sferico che circonda l'intero album, povero in gas e polvere, in cui le stelle più vecchie sono raggruppate in cluster globulari, enormi gruppi con migliaia e fino a milioni di stelle che si muovono ad alta velocità.

Tipi di galassie a spirale

Per classificare le galassie in base alla loro morfologia (aspetto come sono viste dalla Terra) la tastiera creata da Edwin Hubble è usata nel 1936. Questa classificazione è stata successivamente modificata da altri astronomi aggiungendo sottotipi e numeri alla notazione originale.

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Galassie codificate da Hubble in questo modo: E per galassie ellittiche, galassie sottostanti con una forma lenta e con le spirali. 

Successivamente sono state aggiunte altre due categorie per includere galassie a spirale Barrad con SB e galassie la cui forma non segue uno schema e sono irregolari: irregolare. Circa il 90 % di tutte le galassie osservate sono ellittiche o spirali. Solo il 10% è nella categoria IRR.

Hubble credeva che le galassie iniziassero la loro vita come strutture sferiche di tipo E0 e poi sviluppano le braccia e diventassero galassie a spirale che sarebbero finite per essere irregolari.

Tuttavia, questo non accade. Le galassie ellittiche hanno un movimento di rotazione molto più lento che non li porterà a ridursi e generare spirali.

Nelle braccia della tastiera di Hubble ci sono le galassie a spirale: s per le spirali normali e SB per le spirali di Barrads. Le lettere di città indicano i sottotipi: "A" indica che le spirali sono ben chiuse attorno al nucleo, mentre "C" viene utilizzata quando sono più piccole. Anche la proporzione di gas aumenta costantemente.

La Via Lattea è SBB, con il sole in una delle braccia a spirale: il braccio Orione, chiamato perché in esso ci sono anche le stelle di questa costellazione, una delle viste più sorprendenti dalla terra.

Teorie sull'origine delle spirali

L'origine delle braccia a spirale non è ancora nota con certezza, tuttavia ci sono diverse teorie che cercano di spiegarle. Per iniziare gli astronomi hanno presto osservato che le diverse strutture di una galassia a spirale ruotano a velocità diverse. Questo è noto come Rotazione differenziale Ed è una caratteristica di questo tipo di galassie. 

L'interno del disco delle galassie a spirale ruota molto più velocemente rispetto all'esterno, mentre l'alone non ruota. Per questo motivo, all'inizio si credeva che questa fosse la causa delle spirali e non solo questa, è anche la prova dell'esistenza della materia oscura.

NGC 2207 Galaxy and the Ic 2163 Galaxy Views by the Hubble Space Telescope

Tuttavia, in tal caso, le spirali sarebbero di breve durata (in termini astronomici), perché finirebbero per rotolare su se stessi e scomparire.

Onde di densità e auto -repradima delle stelle

Una teoria più accettata per spiegare l'esistenza di spirali è quella delle onde di densità. Questa teoria, creata dall'astronomo svedese Bertil Lindblad (1895-1965) postulato.

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In questo modo vengono create aree con più concentrazione, come le spirali e altre con meno, che sarebbero gli spazi tra loro. Ma queste aree hanno una durata limitata, quindi le braccia possono muoversi sebbene la loro forma persista nel tempo.

Questo spiega perché le spirali sono regioni molto attive per quanto riguarda la produzione di stelle. Lì il gas e la polvere sono più concentrati, quindi interviene la gravità in modo che la questione sia raggruppata formando protoestrellas, che darà origine a stelle giovani e massicce.

L'altra teoria che cerca di spiegare le spirali è quella dell'auto -Propeller. È noto che le stelle blu e enormi di braccia a spirale sono a breve durata in relazione alle stelle più fredde e rosse nel nucleo.

Il primo di solito termina la loro vita in gigantesche esplosioni di supernova, ma il materiale può essere riciclato formando nuove stelle nello stesso posto delle precedenti: a spirale.

Ciò spiegherebbe la persistenza delle armi, ma non l'origine di loro. Questo è il motivo per cui gli astronomi credono piuttosto che siano dovuti a una combinazione di fattori: la stessa rotazione differenziale, l'esistenza di onde di densità, l'auto -reprimazione delle stelle e le interazioni subite con altre galassie.

Tutte queste circostanze insieme danno origine a diversi tipi di braccia a spirale: fine e chiaramente delineata o spessa e poco definita.

Differenze con le galassie ellittiche

La differenza più ovvia è che le stelle nelle galassie ellittiche sono distribuite in modo più uniforme rispetto alle spirali. In questi sembrano concentrati sull'album più rossastro e sparsi in braccia a spirale, bluastro, invece la distribuzione nelle galassie ellittiche è ovale.

Un'altra caratteristica distintiva è la presenza o l'assenza di gas interstellare e polvere. Nelle galassie ellittiche, la maggior parte della questione è diventata star molto tempo fa, quindi ha poco gas e polvere. 

Da parte loro, le galassie a spirale hanno aree in cui il gas e la polvere, che danno origine a nuove stelle, sono abbondanti.

La prossima notevole differenza è il tipo di stelle. Gli astronomi distinguono le popolazioni a due stelle: la popolazione e la popolazione II, dalle stelle più vecchie. Le galassie ellittiche contengono stelle della popolazione II e pochi elementi più pesanti dell'elio.

D'altra parte, le galassie a spirale contengono popolazioni I e II. Nel disco e nelle armi predomina la popolazione I, più giovane e alta metallicità. Ciò significa che contengono elementi pesanti, star rimanenti già mancanti, mentre nell'alone sono le stelle più antiche.

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Questo è il motivo per cui le stelle si stanno ancora formando in galassie a spirale, mentre gli ellittici no. Ed è probabilmente le galassie ellittiche sono il risultato di collisioni tra galassie a spirale e irregolari, durante le quali la maggior parte della polvere cosmica scompare e con essa la possibilità di creare nuove stelle.

Queste collisioni tra galassie sono eventi frequenti, in effetti si ritiene che la Via Lattea sia in collisione con piccole galassie satellitari: la galassia ellittica ellittica del Sagdeg Sagittario e la galassia nana del Mayor.

Grafico comparativo

Differenze tra galassie ellittiche e a spirale. Fonte: Fanny Zapata.

Esempi di galassie a spirale

Le galassie a spirale abbondano nell'universo. Le viste dalla Terra sono oggetti di straordinaria bellezza nei suoi diversi modi. Ad esempio, nella costellazione di Eridano ci sono cinque galassie a spirale di diversi tipi, tra cui tre barradi. Uno di questi è NGC 1300, che è mostrato di seguito.

La via Lattea

È la galassia che ospita il sistema solare con uno dei suoi braccia a spirale. Contiene tra 100 e 400 miliardi di stelle con una dimensione stimata compresa tra 150 e 200 mila anni luce. Fa parte del gruppo galassie locali così chiamato, vicino ad Andromeda e circa altre 50 galassie, quasi tutte le nane.

Andromeda

La galassia Andromeda

Conosciuto anche come M31, si trova nella costellazione di Andromeda, vicina a quella di Casiopea con la sua forma riconoscibile di W. Può essere visto ad occhio nudo o con buoni binocoli in notti chiare e senza luna. 

Sebbene sia già apparso nei registri degli antichi astronomi arabi, non si sapeva che fosse una galassia fino all'inizio del 20 ° secolo, grazie alle osservazioni di Edwin Hubble.

Sono circa 2.5 milioni di anni luce e ha una dimensione come quella della Via Lattea, anche se si ritiene che sia un po 'più enorme. Tuttavia, le recenti stime sottolineano che la sua massa è paragonabile a quella della nostra stessa galassia.

Andromeda ci avvicina a grande velocità, quindi si prevede che in circa 4.5 miliardi di anni sono crollati con la Via Lattea che ha dato origine a una gigantesca galassia ellittica.

Swirl Galaxy

Swirl Galaxy e la sua galassia satellitare. Fonte: Wikimedia Commons.

Appare nel catalogo Messier come oggetto M51 ed è stato scoperto dallo stesso Charles Messier nel 1773. Si trova nella costellazione di canne venati nel cielo settentrionale, vicino a stivali e leo, da dove si può vedere con prismatic.

Questo maestoso oggetto astronomico ha la tipica forma di galassia a spirale ed è a una distanza stimata tra 16 e 27 milioni di anni luce. Ha una galassia di accompagnamento chiaramente visibile nelle immagini del telescopio: la galassia NGC 5195.