Galassie irregolari: misteri dell’Universo dalla forma strana

La parola "galassia" richiama alla mente le immagini della Via Lattea o forse della galassia di Andromeda, con i loro bracci a spirale e le protuberanze centrali. Queste galassie a spirale sono come le persone immaginano comunemente che siano tutte le galassie. Tuttavia, ci sono molti tipi di galassie nell'universo e non sono tutte spirali. Certo, viviamo in una galassia a spirale, ma ci sono anche ellittiche (arrotondate senza bracci a spirale) e lenticolari (una sorta di forma di sigaro). C'è un'altra serie di galassie che sono piuttosto informi, non hanno necessariamente bracci a spirale, ma hanno molti siti in cui si stanno formando le stelle. Queste strane e sanguinanti galassie sono chiamate galassie "irregolari". A volte si uniscono alle cosiddette galassie "peculiari" a causa delle loro forme insolite o di altre caratteristiche.

La visione più profonda del cosmo del telescopio spaziale Hubble. Ci sono centinaia di galassie di tutte le forme e dimensioni in questa immagine.
NASA / ESA / STScI

Fino a un quarto delle galassie conosciute sono irregolari. Senza bracci a spirale o rigonfiamento centrale, non sembrano condividere visivamente molto in comune con le galassie a spirale o ellittiche. Tuttavia, hanno almeno alcune caratteristiche in comune con le spirali. Per prima cosa, molti hanno siti di formazione stellare attiva. Alcuni possono persino avere buchi neri nel cuore.

Formazione di galassie irregolari

Allora, come si formano gli irregolari? Sembra che si formino tipicamente attraverso interazioni gravitazionali e fusioni di altre galassie. La maggior parte, se non tutte, hanno iniziato la vita come un altro tipo di galassia. Quindi attraverso le interazioni tra loro, sono diventati distorti e hanno perso alcune, se non tutte, la loro forma e le loro caratteristiche.

Il telescopio spaziale Hubble ha osservato una coppia di galassie in collisione che si aggrovigliano mentre interagiscono.
NASA / ESA / STScI

Alcuni potrebbero essere stati creati semplicemente passando vicino a un'altra galassia. L'attrazione gravitazionale dell'altra galassia la strattonerebbe e ne deformerebbe la forma. Ciò accadrà in particolare se passano vicino a galassie più grandi. Questo è probabilmente quello che è successo alle Nubi di Magellano, le compagne minori della Via Lattea. Sembra che una volta fossero piccole spirali barrate. A causa della loro stretta vicinanza alla nostra galassia, sono stati distorti dalle interazioni gravitazionali nelle loro attuali forme insolite.

La Grande Nube di Magellano (al centro a sinistra) e la Piccola Nube di Magellano (in alto al centro) sull'Osservatorio del Paranal in Cile.
Osservatorio europeo meridionale

Altre galassie irregolari sembrano essere state create tramite fusioni di galassie. Tra pochi miliardi di anni la Via Lattea si fonderà con la galassia di Andromeda. Durante il periodo iniziale della collisione, la galassia appena formata (che è soprannominata "Milkdromeda") può sembrare irregolare poiché la gravità di ciascuna galassia tira l'altra e le allunga come un taffy. Quindi, dopo miliardi di anni, potrebbero eventualmente formare una galassia ellittica.

Questa immagine del telescopio spaziale Hubble della NASA / ESA mostra la massiccia galassia ellittica Messier 60 (chiamata anche M60 o NGC 4649).
NASA / ESA / STScI

Alcuni ricercatori sospettano che le grandi galassie irregolari siano un passaggio intermedio tra la fusione di galassie a spirale di dimensioni simili e le loro eventuali forme finali come galassie ellittiche. Lo scenario più probabile è che due spirali si mescolino o semplicemente passino molto vicine l'una all'altra, determinando cambiamenti in entrambi i partner nella "danza galattica". 

C'è anche una piccola popolazione di irregolari che non rientrano in altre categorie. Queste sono chiamate galassie irregolari nane. Assomigliano molto anche ad alcune galassie in quanto esistevano all'inizio della storia dell'universo, senza una forma definita e somiglianti più a un "brandello" di una galassia. Questo significa che gli irregolari che si osservano oggi sono più simili alle prime galassie? O c'è qualche altro percorso evolutivo che intraprendono? La giuria è ancora fuori su queste domande mentre gli astronomi continuano a studiarle e confrontarle più giovani con quelle che vedono esistevano molti miliardi di anni fa.

Tipi di galassie irregolari

Le galassie irregolari sono disponibili in tutti i tipi di forme e dimensioni. Ciò non sorprende considerando che potrebbero essere nate come galassie a spirale o ellittiche e semplicemente distorte dalla fusione di due o più galassie, o forse dalla distorsione gravitazionale vicina da un'altra galassia.

Tuttavia, le galassie irregolari possono ancora rientrare in una serie di sottotipi. Le distinzioni sono solitamente associate alla loro forma e caratteristiche, o alla loro mancanza, e alla loro dimensione.

Le galassie irregolari, in particolare le nane, non sono ancora ben comprese. Come abbiamo già discusso, la loro formazione è al centro del problema, in particolare quando confrontiamo galassie irregolari vecchie (distanti) con quelle più nuove (più vicine).

Sottotipi irregolari

Galassie irregolari I (Irr I): Il primo sottotipo di galassie irregolari sono conosciute come galassie Irr-I (Irr I in breve) e sono caratterizzate dall'avere una struttura, ma non abbastanza per classificarle come galassie a spirale o ellittiche (o qualsiasi altro tipo). Alcuni cataloghi suddividono ulteriormente questo sottotipo in quelli che presentano caratteristiche a spirale (Sm) - o caratteristiche a spirale barrata (SBm) - e quelli che hanno struttura, ma non struttura associata a galassie a spirale come un rigonfiamento centrale o caratteristiche del braccio . Queste vengono quindi identificate come galassie irregolari "Im". 

Galassie irregolari II (Irr II): Il secondo tipo di galassia irregolare non ha alcuna caratteristica come mai. Quando si sono formate attraverso l'interazione gravitazionale, le forze di marea erano abbastanza forti da eliminare tutta la struttura identificata di quale tipo di galassia potesse essere stata in precedenza.

Galassie irregolari nane: L'ultimo tipo di galassia irregolare è la galassia irregolare nana menzionata sopra. Come suggerisce il nome, queste galassie sono versioni più piccole dei due sottotipi sopra elencati. Alcuni di essi contengono struttura (dIrrs I), mentre altri non hanno traccia di tali caratteristiche (dIrrs II). Non esiste un limite ufficiale, dal punto di vista delle dimensioni, per ciò che costituisce una galassia irregolare "normale" e ciò che è un nano. Tuttavia, le galassie nane tendono ad avere una bassa metallicità (ciò significa che sono principalmente idrogeno, con basse quantità di elementi più pesanti). Possono anche formarsi in modo diverso rispetto alle galassie irregolari di dimensioni normali. Tuttavia, alcune galassie attualmente classificate come Irregolari nane sono semplicemente piccole galassie a spirale che sono state distorte da una galassia vicina molto più grande.

Modificato e aggiornato da Carolyn Collins Petersen.