GALASSIE ELLITTICHE: FORMAZIONE, CARATTERISTICHE, TIPI, ESEMPI - ARTE - 2025

Le galassie ellittiche sono oggetti astronomici ellissoidali. Al suo interno, queste galassie ospitano milioni di stelle, pianeti, un po 'di gas, polvere e abbondante materia oscura, tutti collegati grazie alla forza di gravità.

Mancano di una struttura evidente e la loro luminosità è abbastanza uniforme, poiché le stelle sono regolarmente distribuite verso i bordi, dove la luce si diffonde dolcemente sotto forma di un leggerissimo alone.

Figura 1. La luminosa galassia ellittica NGC 3610 nella costellazione dell'Orsa Maggiore, vista dal telescopio Hubble. Fonte: Wikimedia Commons.

Formazione ed evoluzione

All'inizio gli astrofisici pensarono che un grande collasso fosse ciò che ha dato origine a una galassia ellittica, che ha dato origine a un'intensa formazione stellare che alla fine cessò. Questa ipotesi è supportata dal fatto che la popolazione stellare di queste galassie è più antica di quella degli altri tipi.

D'altra parte, nelle galassie ellittiche c'è pochissimo gas e polvere, che è nota come materia interstellare, che è proprio la materia prima necessaria per la formazione di nuove stelle.

Ma le attuali osservazioni confermano che, nonostante la loro apparente stabilità, le galassie non sono statiche. La forza di gravità li induce a interagire attivamente tra loro ogni volta che se ne presenta l'opportunità.

Per questo motivo, prevale l'ipotesi attuale che le galassie ellittiche abbiano origini diverse e che galassie di altre forme rischiano di diventare ellittiche nel tempo.

L'attrazione gravitazionale può causare collisioni che producono un'eventuale fusione. Eventi di tale portata non sono rari, poiché la gravità apre le porte a questa possibilità. Inoltre, le galassie ellittiche si trovano spesso nel mezzo degli ammassi galattici, dove c'è l'opportunità di intrappolare il materiale e fondersi con altre galassie.

Figura 2. Queste due galassie che si fondono sono conosciute come "I topi". Sono nella costellazione Coma Berenice. Fonte: Wikimedia Commons.NASA, H. Ford (JHU), G. Illingworth (UCSC / LO), M.Clampin (STScI), G. Hartig (STScI), ACS Science Team ed ESA

Ciò è confermato dal fatto che giovani stelle blu sono state rilevate all'interno di alcune galassie ellittiche - galassie nane blu - dimostrando che non sono completamente prive di materia interstellare.

È stato anche suggerito che quando le galassie a spirale consumano la loro materia prima, si evolvono in una forma lenticolare, cioè una forma a disco senza bracci a spirale. Successive collisioni con altre galassie porterebbero alla perdita del disco e alla trasformazione in un ellissoide.

Caratteristiche generali

Per ottenere un'approssimazione delle dimensioni nell'universo, le unità di distanza comunemente usate sulla Terra non sono appropriate. In astronomia l'anno luce, il parsec (pc) e il kiloparsec (kpc) sono di uso comune:

1 kpc = 1000 pc = 3300 anni luce

Nella misurazione della massa di oggetti enormi come galassie, viene utilizzata l'unità chiamata massa solare, indicata come M as equivalente a 2 x 10 ^ 30 kg.

Per quanto riguarda le caratteristiche generali delle galassie ellittiche, è chiaro che la più caratteristica è la loro forma, che va da ellissoidi quasi sferiche a molto appiattite.

Come spiegato all'inizio, le galassie ellittiche sono molto destrutturate. Hanno una distribuzione abbastanza regolare di forma ellissoidale e sono circondati da un debole alone luminoso, di maggiore o minore estensione. Mancano di un disco o di un'altra struttura che risalti notevolmente.

Possono avere galassie satellite, galassie molto più piccole che sono sotto il loro dominio gravitazionale, sebbene questo non sia esclusivo delle galassie ellittiche, perché la nostra Via Lattea, una galassia a spirale barrata, ha le Nubi di Magellano come satelliti.

Alcuni hanno anche ammassi stellari globulari, che possono essere scambiati per galassie nane ellittiche. In termini di cinematica, le stelle che compongono una galassia ellittica spesso seguono traiettorie complicate e si ritiene che il momento angolare della galassia sia di bassa magnitudine.

Massa e dimensioni

C'è molta variabilità in termini di dimensioni. Poiché hanno poco gas e polvere interstellari, la massa di una galassia ellittica è massa stellare. Il numero di stelle può variare da pochi milioni a un milione di milioni di stelle.

Le stime ad oggi mostrano diametri di 1-200 kpc e in casi eccezionali 1 Megaparsec - circa 3 milioni di anni luce.

Normalmente la massa è nel range di 10 ^ 6-10 ^ 13 M☉. Piccole galassie ellittiche, chiamate anche galassie nane, abbondano nelle vicinanze della nostra galassia Via Lattea.

All'altro estremo ci sono le gigantesche galassie ellittiche, di straordinaria luminosità. In effetti, questa classe ha le galassie più grandi conosciute, che sono generalmente al centro degli ammassi di galassie, quindi molto probabilmente devono le loro immense dimensioni alla fusione con le galassie vicine.

tipi

L'astronomo Edwin Hubble ha classificato le galassie in base alla loro forma e ha stabilito cinque modelli di base. La sua classificazione comprende: spirali ellittiche, lenticolari, a spirale, barrate e irregolari. La maggior parte delle galassie, circa il 90% sono ellittiche oa spirale.

Hubble ha posto le galassie ellittiche all'inizio del suo schema di classificazione, riferendosi a loro come "galassie di primo tipo" perché credeva che in seguito si sarebbero evolute in altre forme.

Se a è il semiasse maggiore eb il semiasse minore dell'ellisse, l'ellitticità e è data da:

E = 1 - b / a

E è una misura indicativa di quanto è appiattita l'ellisse, ad esempio se aeb sono molto vicini, il quoziente b / a è circa 1 e l'ellitticità è zero, risultando in una galassia sferica.

Il valore più alto accettato per E è 3 e nella classificazione di Hubble, il primo posto a sinistra è occupato da galassie sferiche, che sono denotate come E0, seguite dai tipi intermedi E1, E2, … fino a raggiungere EN, dove N = 10 (1- b / a).

I più piatti conosciuti arrivano fino a E7, poiché al di sopra di questo valore si perde la struttura della galassia.

Lo stesso Hubble ha modificato la sua classificazione originale con l'arrivo di ulteriori informazioni. Così fecero altri astrofisici per includere nuove caratteristiche oltre alla semplice forma ellissoidale. Per questo, sono state utilizzate altre lettere, oltre a lettere minuscole.

Galassie ellittiche quadrate (squadrate) e discoidali (disky)

Al di fuori della sequenza di Hubble, Ralf Bender ei suoi collaboratori hanno proposto nel 1988 due nuovi termini per classificare le galassie ellittiche, che tengono conto non solo della forma, ma anche di altre caratteristiche molto importanti.

In questo modo sono stati raggruppati in "boxy" e "disky", che si traducono rispettivamente in quadrato e discoidale. Questa classificazione è stata fatta tenendo conto delle linee isofotiche, che uniscono punti con la stessa luminosità sulla superficie galattica.

È interessante notare che queste linee non seguono la forma ellittica. In alcune galassie tendono ad essere piuttosto rettangolari e in altre prendono la forma di un disco, da cui il nome.

I quadrati hanno una luminosità maggiore, sono più grandi e più attivi, nel senso che hanno sorgenti radio, così come i raggi X. I discoidali sono più calmi in questo aspetto e la loro luminosità è inferiore.

Quindi, anche con la stessa classificazione nella sequenza di Hubble, due galassie ellittiche possono avere caratteristiche diverse se una di esse è squadrata o quadrata e l'altra è disky o discoidale. Questi tenderebbero ad avere una rotazione più elevata, mentre il boxy potrebbe essere il risultato di molte fusioni e interazioni galattiche.

Galassie ellittiche di tipo cD

Sono galassie ellittiche così colossali che è impossibile perderle quando si parla di soggetto. Possono essere larghe 1 Mega-parsec e si trovano nel mezzo degli ammassi galattici.

La loro dimensione è probabilmente dovuta al fatto che sono il risultato della fusione di più galassie: tra 10 ¹³ e 10 ¹⁴ M☉. Hanno un nucleo centrale molto luminoso e ospitano centinaia di migliaia di ammassi globulari. Inoltre, si presume che contengano una grande quantità di materia oscura, necessaria per spiegare che rimane coesa.

Figura 3. Confronto tra galassie in cui spicca la colossale galassia ellittica IC 1101. Fonte: Wikimedia Commons.

Il più grande di tutti finora è l'IC 1101 nell'ammasso Abell 2029, nella costellazione della Vergine. Fu scoperto da William Herschel nel 1790 e si stima un diametro massimo di 6 milioni di anni luce.

Poiché il suo nucleo è estremamente attivo, non sembra probabile che ospiti forme di vita, o almeno non come lo conosciamo sulla Terra.

Esempi

Le galassie ellittiche si trovano solitamente nel mezzo degli ammassi di galassie, che sono associazioni di galassie più o meno grandi. Nella costellazione della Vergine e nella coma Berenice sono presenti ammassi notevoli.

Poiché la maggior parte delle galassie sono così lontane, è abbastanza difficile per l'occhio identificarle, ma usando telescopi o anche binocoli di buona qualità, è possibile distinguere galassie di tutti i tipi.

In rete sono presenti molte mappe, oltre ad applicazioni per scoprire oggetti astronomici. Le galassie di solito non hanno nomi propri, con poche eccezioni come la Via Lattea, Andromeda, la galassia Whirlpool o Whirlpool e la galassia Sombrero.

La maggior parte sono contrassegnati da un codice di catalogo: il catalogo Messier (M), il NGC o New General Catalog e l'IC Index Catalog, per il suo acronimo in inglese.

Galaxy M87

L'oggetto stellare noto come M87 (o NGC 4486) appartiene all'ammasso di galassie nella costellazione della Vergine. È tra le galassie ellittiche più vicine alla Terra, a circa 53 milioni di anni luce di distanza, ed è del tipo squadrato descritto nella sezione precedente. Ha un nucleo molto attivo in termini di radiofrequenza ed emissione di plasma.

È circa il doppio della massa della nostra Via Lattea, esclusa la materia oscura. Se questo potesse essere rilevato, M87 risulterebbe essere circa 200 volte più massiccio della Via Lattea. In M87 sono stati identificati circa 12.000 ammassi globulari.

Figura 4. Galassia ellittica M87 vista con il telescopio Hubble. Fonte: Wikimedia Commons.

M87 emette un getto di materia lungo circa 5.000 anni luce, che si ritiene provenga da un colossale buco nero circondato da materiale caldo che non si trova esattamente al centro.

Galaxy M32

Questa è una galassia ellittica nana che accompagna Andromeda, nella costellazione con lo stesso nome. Poiché è molto compatto e ruota attorno a un oggetto molto massiccio, alcuni esperti suggeriscono che sia il nucleo di un'antica galassia smembrata da un collasso gravitazionale.

Figura 5. La figura mostra la galassia a spirale di Andromeda e la piccola galassia ellittica M32 è il piccolo punto a sinistra del centro. Fonte: Wikimedia Commons. Torben hansen

È possibile che nei tempi antichi si sia scontrato con la stessa Andromeda, e nelle immagini puoi vedere come le stelle esterne di M32 siano inesorabilmente attratte verso il loro vicino più grande.

Riferimenti

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