Le galassie lenticolari sono le tranquille e polverose città stellari del cosmo

Ci sono molti tipi di galassie là fuori nell'universo. Gli astronomi tendono a classificarli prima in base alla loro forma: spirale, ellittica, lenticolare e irregolare. Viviamo in una galassia a spirale e possiamo vedere gli altri dal nostro punto di osservazione sulla Terra. Un'indagine sulle galassie in ammassi come l'ammasso della Vergine mostra una straordinaria gamma di diverse forme di galassie. Le grandi domande che si pongono gli astronomi che studiano questi oggetti sono: come si formano e cosa influenza le loro forme nella loro evoluzione?

Una galassia a spirale polverosa vista dal telescopio spaziale Hubble della NASA.
NASA, ESA e D. Maoz (Tel-Aviv University e Columbia University)

Le galassie lenticolari sono membri piuttosto poco conosciuti dello zoo delle galassie. Sono simili in qualche modo sia alle galassie a spirale che alle galassie ellittiche, ma in realtà si pensa che siano una sorta di forma galattica di transizione. 

Ad esempio, le galassie lenticolari sembrano essere come una galassia a spirale in dissolvenza. Tuttavia, alcune delle loro altre caratteristiche, come la loro composizione, sono più in linea con le galassie ellittiche. Quindi, è assolutamente possibile che siano il loro unico tipo di galassia. 

Galaxy NGC 5010 è una galassia lenticolare che ha caratteristiche sia di spirali che di ellittiche.
NASA / ESA / STScI

Struttura delle galassie lenticolari

Le galassie lenticolari hanno generalmente forme piatte simili a dischi. Tuttavia, a differenza delle galassie a spirale, mancano delle braccia distintive che di solito si avvolgono attorno al rigonfiamento centrale. (Anche se, come entrambe le galassie a spirale ed ellittiche, possono avere una struttura a barre che passa attraverso i loro nuclei.)

Per questo motivo, le galassie lenticolari possono essere difficili da distinguere da quelle ellittiche se vengono viste frontalmente. È solo quando almeno una piccola parte del bordo è visibile gli astronomi possono dire che un lenticolare è distinguibile da altre spirali. Anche se un lenticolare ha un rigonfiamento centrale simile a quello delle galassie a spirale, può essere molto più grande.

A giudicare dalle stelle e dal contenuto di gas di una galassia lenticolare, è molto più simile a una galassia ellittica. Questo perché entrambi i tipi hanno per lo più vecchie stelle rosse con pochissime stelle blu calde. Questa è un'indicazione che la formazione stellare è rallentata in modo significativo o è inesistente sia nelle lenticolari che nelle ellittiche. Tuttavia, le lenticolari di solito hanno più contenuto di polvere rispetto alle ellittiche.

Galassie lenticolari e sequenza di Hubble

Nel 20 ° secolo, l'astronomo Edwin Hubble iniziò a cercare di capire come si formano ed evolvono le galassie. Ha creato quella che è conosciuta come la "sequenza di Hubble" - o graficamente, il diagramma del diapason di Hubble, che poneva le galassie su una sorta di forma di diapason in base alle loro forme. Immaginava che le galassie iniziassero come ellittiche, perfettamente circolari o quasi.

Poi, nel tempo, ha pensato che la loro rotazione li avrebbe fatti appiattire. Alla fine, questo porterebbe alla creazione di galassie a spirale (un braccio del diapason) o galassie a spirale barrate (l'altro braccio del diapason).

Le galassie lenticolari sono probabilmente una transizione tra ellittica e spirale nel diagramma a diapason standard di Hubble che classifica le galassie in base alla loro forma.
 NASA

Alla transizione, dove si sarebbero incontrati i tre bracci del diapason, c'erano le galassie lenticolari; non proprio ellittiche non proprio spirali o spirali barrate. Ufficialmente, sono classificate come galassie S0 nella sequenza di Hubble. Si è scoperto che la sequenza originale di Hubble non corrispondeva del tutto ai dati che abbiamo sulle galassie oggi, ma il diagramma è ancora molto utile per classificare le galassie in base alla loro forma.

Formazione di galassie lenticolari

Il lavoro rivoluzionario di Hubble sulle galassie potrebbe aver influenzato almeno una delle teorie sulla formazione dei lenticolari. In sostanza, ha proposto che le galassie lenticolari si siano evolute da galassie ellittiche come transizione verso una galassia a spirale (o spirale barrata), ma una teoria attuale suggerisce che potrebbe essere il contrario.

Poiché le galassie lenticolari hanno forme simili a dischi con rigonfiamenti centrali ma non hanno bracci distintivi, è possibile che siano semplicemente vecchie galassie a spirale sbiadite. La presenza di molta polvere, ma poco gas, suggerisce che siano vecchi, il che sembrerebbe confermare questo sospetto.

Ma c'è un problema significativo: le galassie lenticolari sono, in media, molto più luminose delle galassie a spirale. Se fossero davvero galassie a spirale sbiadite, ti aspetteresti che siano più deboli, non più luminose.

Quindi, in alternativa, alcuni astronomi ora suggeriscono che le galassie lenticolari sono il risultato di fusioni tra due vecchie galassie a spirale. Questo spiegherebbe la struttura del disco e la mancanza di gas libero. Inoltre, con la massa combinata di due galassie, sarebbe spiegata la maggiore luminosità superficiale.

Questa teoria ha ancora bisogno di un po 'di lavoro per risolvere alcuni problemi. Ad esempio, le simulazioni al computer basate sulle osservazioni delle galassie nel corso della loro vita suggeriscono che i movimenti di rotazione delle galassie sarebbero simili a quelli delle normali galassie a spirale. Tuttavia, questo non è generalmente ciò che si osserva nelle galassie lenticolari. Quindi, gli astronomi stanno lavorando per capire perché c'è una differenza nei movimenti di rotazione tra i tipi di galassie. Questa scoperta in realtà fornisce supporto alla teoria della spirale in dissolvenza. Quindi, l'attuale comprensione dei lenticolari è ancora un work in progress. Man mano che gli astronomi osservano più di queste galassie, i dati aggiuntivi aiuteranno a risolvere le domande su dove si trovano nella gerarchia delle forme galattiche.

Considerazioni chiave sui lenticolari

  • Le galassie lenticolari sono una forma distinta che sembra essere da qualche parte tra la spirale e l'ellittica.
  • La maggior parte delle lenticolari ha rigonfiamenti centrali e sembra avere differenze nelle loro azioni rotazionali rispetto alle altre galassie.
  • Le lenticolari potrebbero formarsi quando le galassie a spirale si fondono. Quell'azione formerebbe i dischi visti nei lenticolari e anche i rigonfiamenti centrali.

fonti

  • "Come creare galassie lenticolari". Nature News, Nature Publishing Group, 27 agosto 2017, www.nature.com/articles/d41586-017-02855-1.
  • [email protected] "Il diapason di Hubble - Classificazione delle galassie." Www.spacetelescope.org, www.spacetelescope.org/images/heic9902o/.
  • "Galassie lenticolari e loro ambienti." The Astrophysical Journal, 2009, Vol 702, No.2, http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0004-637X/702/2/1502/meta

A cura di Carolyn Collins Petersen.