Agglomerati di centinaia di miliardi di stelle, gas e polveri, legati tra loro da forze di natura gravitazionale e orbitanti intorno a un centro comune Galassie La via Lattea di Tintoretto Appunti di geografia per gli studenti delle sezioni C e D a cura della prof.ssa A. Pulvirenti. Le immagini presenti in questo file sono state reperite in rete o modificate da testi cartacei e vengono utilizzate solo per l’elevato contenuto didattico •Riga di 21 cm •Distribuzione dell’ dell’H sul piano della galassia (l’ (l’H manca dove ci sono le stelle!) ∅ disco ~ 105 a. l. h disco ~ 103 a. l. No. di stelle ~ 4 x 1011 Densità media di stelle ~ 1 per 125 a. l. Separazione fra stelle ~ 5 a. l. La stella più vicina al Sole, Proxima Centauri, a ~ 4.3 a. l. Centro, stelle ammassate in spazi molto ristretti e nel quale avvengono fenomeni violentissimi forse dovuti a buchi neri; Rigonfiamento regione che circonda il centro, ed è quella che si osserva al telescopio: ha grossomodo forma lenticolare; Alone, con stelle isolate ed ammassi globulari (80.000 a.l); Disco, ruota attorno al nucleo con stelle più giovani, ammassi aperti e la maggior quantità di gas e polveri (diametro100.000 a.l.; spessore 1700 a.l.) 1 L’enorme massa della Via Lattea genera un forte campo gravitazionale. Classificazione di Hubble (1929). Come fanno le stelle a non cadere verso il centro della Galassia? Non cadono perché hanno un’energia cinetica che bilancia quella gravitazionale, sono quindi in movimento attorno al centro della Galassia, seguendo la terza legge di Keplero. Le stelle sono più veloci quando sono più vicine al centro. M81 UV • Ellittiche: 18% E + numeri relativi all’eccentricità (E0 sferica; E 7 molto eccentrica) • Spirali: 78% S+ a, b, c, a seconda della proporzione tra nucleo e braccia (Sa nucleo grande; Sc braccia grandi) • Spirali barrate(Sb) con bracci collegati agli estremi di una barra centrale • Irregolari: 4% senza forma definita Visibile IR Forme diverse di una stessa galassia a spirale (M81 nell’orsa maggiore) A seconda della banda fotometrica utilizzata, le galassie sembrano avere forme diverse. Nell’UV prevalgono le stelle O o B, mentre nell’IR ci saranno soprattutto dalle stelle K o M. A seconda della distribuzione più o meno omogenea delle stelle in una galassia, si osservano forme diverse. 2 Le galassie si sono formate poco tempo dopo la nascita dell'universo. All'inizio erano soltanto delle enormi nubi di gas, principalmente idrogeno, con una certa percentuale di elio. Hanno subito un'instabilita' gravitazionale si sono frammentate e sono collassate su se stesse. Nelle galassie ellittiche, si sono formate subito molte stelle ed e' rimasto pochissimo gas disponibile per la formazione di altre stelle. Galassie ellittiche possono essersi formate dalla fusione di galassie a spirale Nelle galassie a spirale le stelle si sono formate più lentamente, lasciando ancora molto gas disponibile. Il gas e le stelle hanno cominciato a ruotare sempre più velocemente, assumendo la forma schiacciata di un disco, mentre la formazione di stelle e' continuata in modo graduale. Se la protogalassia è molto densa, il gas viene tutto convertito in stelle. La galassia assume una forma ellittica, con una popolazione stellare che invecchia senza che si formino nuove stelle. Se la protogalassia è poco densa, il raffreddamento avviene lentamente il gas si condensa al centro formando le stelle del rigonfiamento e successivamente si formando stelle nuove con continuità. Si ha così una galassia a spirale, che contiene sia stelle vecchie che stelle giovani. 3 Distribuzione delle galassie Se il mov angol è lento, la protogalassia tende a condensare contraendosi dando origine a una galassia ellittica con una rotazione molto debole. Se il momento angolare della protogalassia è elevato la rotazione veloce favorisce lo schiacciamento della nube su un piano e la formazione del disco di una spirale. Le galassie hanno la caratteristica di aggregarsi in ammassi e quindi in superammassi (un migliaio di oggetti nel primo caso e centinaia di migliaia nel secondo) che possono essere aperti, se composti da una struttura irregolare, o regolari, se mostrano una forma sferica che solitamente è più densa verso il centro. Un fenomeno caratteristico osservato è che le righe spettrali delle galassie sono spostate verso il rosso, ciò indica che queste si allontanano le une rispetto alle altre……. 4