Il segreto della formazione delle galassie a spirale è stato svelato

2024 Autore: Seth Attwood | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-16 16:08

Sai cosa mi sorprende di più? Il fatto che diamo per scontato il mondo che ci circonda. Animali, piante, le leggi della fisica e dello spazio sono percepiti da molte persone come qualcosa di così banale e noioso da inventare fate, fantasmi, mostri e stregoneria. D'accordo, questo è sorprendente, perché il fatto stesso della nostra esistenza è magico.

Guarda le stesse giraffe: come sono avvenute queste cose con un collo lungo? E che dire di ornitorinchi, echidne, istrici e tutti gli altri animali? Penso che tu capisca cosa intendo. Lo stesso vale per lo spazio. Il fatto stesso dell'esistenza di pianeti, stelle e galassie non è sorprendente? E non è fantastico che possiamo studiarli? Quindi, la galassia della Via Lattea (in cui si trovano il nostro Sole e la Terra) è uno dei miliardi di galassie nella vastità dell'Universo infinito, ma siamo riusciti a scoprire che forma ha e quale forma la maggior parte delle galassie nell'Universo osservabile avere. In questo articolo imparerai qualcosa di straordinario sul mondo in cui viviamo, ovvero perché alcune galassie hanno una forma a spirale?

Cos'è una galassia?

Nello spazio, tutto è controllato dalla forza di gravità. Se non fosse per lei, allora nella vastità dell'espansione infinita - e anche con l'accelerazione - l'Universo non avrebbe una sola galassia. Dopo il Big Bang, avvenuto 13,8 miliardi di anni fa, l'universo ha continuato ad espandersi, raffreddandosi gradualmente. Dopo la fine dei secoli bui - iniziando con la condensazione del gas neutro - cominciarono gradualmente a formarsi grumi di materia.

I secoli bui sono il periodo di sviluppo dell'Universo durante il quale si sono formate le prime stelle e le radiazioni reliquie.

In effetti, una galassia è un grande sistema gravitazionale di ammassi di materia, stelle, nubi di gas e polvere, materia oscura e pianeti. Inoltre, tutti gli oggetti nella galassia si muovono rispetto al comune centro di massa, un buco nero supermassiccio situato nel cuore stesso delle galassie. Strano, non è vero? Pertanto, gli scienziati stanno scrutando nelle profondità dello spazio, cercando di scoprire il più possibile su questo luogo misterioso.

La radiazione di fondo (o radiazione cosmica di fondo a microonde) è la radiazione termica che riempie l'universo in modo uniforme. Si ritiene che la radiazione relitta abbia avuto origine nell'era dell'Universo primordiale, cioè poco dopo il Big Bang

Che forma hanno le galassie?

Potresti essere sorpreso, ma gli studi dettagliati sulle galassie non sono iniziati fino agli anni '20. Mentre le stelle e i pianeti non sono mai stati privati dell'attenzione umana, l'eminente scienziato Edwin Hubble ha posto le basi per l'astronomia extragalattica. Ha dimostrato che molte delle nebulose osservate dagli astronomi si sono rivelate altre galassie composte da innumerevoli stelle. Hubble ha studiato oltre un migliaio di galassie e ha determinato le distanze da alcune di esse. Inoltre, è stato Edwin Hubble a identificare per primo tre tipi principali di galassie: a spirale, ellittiche e irregolari. Si è scoperto che le galassie a spirale nella vastità dell'Universo sono più comuni di altre. Bene, più della metà delle galassie sono a spirale, inclusa la Via Lattea, la galassia di Andromeda e la galassia del Triangolo. Ma perché?

I campi magnetici sono la chiave per svelare i misteri delle galassie a spirale

Gli scienziati sono ancora sconcertati dalle galassie a spirale e dal modo in cui prendono forma, con le braccia aggraziate piene di stelle. In effetti, le galassie a spirale sono la forma iconica della maggior parte delle galassie nell'universo. Nel tentativo di capire perché, gli astronomi stanno osservando da vicino le galassie a spirale che sono diverse dalla Via Lattea. Gli scienziati hanno recentemente osservato la galassia M77, nota anche come NGC 1068, utilizzando l'osservatorio stratosferico SOFIA per l'astronomia infrarossa e hanno presentato i loro risultati in un nuovo studio, che sarà presto pubblicato su The Astrophysical Journal.

Un campo magnetico è un tipo speciale di materia attraverso il quale viene effettuata l'interazione tra particelle cariche in movimento.

Secondo gli autori del lavoro in un comunicato stampa ufficiale, i campi magnetici svolgono un ruolo importante nella formazione di galassie a spirale come M77. I campi magnetici sono invisibili, ma possono influenzare l'evoluzione delle galassie. Oggi gli scienziati comprendono abbastanza bene come la forza di gravità influenzi le strutture galattiche, ma resta da vedere il ruolo dei campi magnetici in questi processi.

M77 è una galassia a spirale a circa 47 milioni di anni luce dalla Terra. I ricercatori hanno concluso che M77 ha un nucleo galattico attivo, che contiene un buco nero supermassiccio due volte più massiccio di Sagittarius A*, il buco nero al centro della Via Lattea. M77 è di dimensioni maggiori della Via Lattea: il suo raggio è di circa 85.000 anni luce e il raggio della Via Lattea è di circa 53.000. Tuttavia, nella galassia M77 ci sono circa 300 miliardi di stelle, mentre nella Via Lattea ci sono circa 250 miliardi fino a 400. I bracci a spirale di M77 sono pieni di regioni di intensa formazione stellare, chiamate brillamenti stellari. Le linee del campo magnetico seguono da vicino i bracci a spirale, sebbene non possano essere viste con un normale telescopio. Fortunatamente, SOFIA può farlo, portando gli astronomi a sapere che l'esistenza di campi magnetici supporta una teoria ampiamente diffusa che spiega come prendono forma i bracci delle galassie a spirale. Si chiama "teoria delle onde di densità".

La teoria delle onde di densità è stata proposta negli anni '60 per spiegare la struttura a spirale delle galassie a spirale. Secondo questa teoria, i bracci delle galassie a spirale non sono formazioni materiali, ma sono aree di maggiore densità, sostanzialmente simili agli ingorghi.

Quindi, le braccia galattiche sono la parte visibile delle stesse onde di densità e le stelle si muovono dentro e fuori da esse. Pertanto, i bracci delle galassie a spirale non sono strutture permanenti fatte di stelle, sebbene sembrino così. Le osservazioni con SOFIA hanno mostrato che le linee del campo magnetico si estendono lungo l'intero braccio della galassia M77 a una distanza di 24.000 anni luce. Secondo i risultati ottenuti, le forze gravitazionali che hanno contribuito a creare la forma a spirale della galassia, per così dire, comprimono i campi magnetici, confermando così la teoria delle onde di densità. Pura follia spaziale, vero?

Tuttavia, questo studio si occupa di una sola galassia a spirale, quindi gli astronomi hanno ancora molto lavoro da fare. Non è noto quale ruolo possano svolgere le linee del campo magnetico nella struttura di altre galassie, comprese quelle sbagliate, ma nonostante un numero enorme di domande, abbiamo già imparato molto sul mondo in cui viviamo e questa conoscenza suscita solo curiosità.