L'universo è enorme e affascinante. È difficile immaginare quanto sia piccola la Terra rispetto all'abisso cosmico. La migliore ipotesi degli astronomi è che ci siano 100 miliardi di galassie e la Via Lattea sia solo una di queste. Per quanto riguarda la Terra, solo nella Via Lattea ci sono 17 miliardi di pianeti simili... e senza contare altri che sono radicalmente diversi dal nostro pianeta. E tra le galassie diventate note agli scienziati oggi, ce ne sono di molto insolite.

1.Messier 82

Messier 82 o semplicemente M82 è una galassia cinque volte più luminosa della Via Lattea. Ciò è dovuto alla nascita molto rapida di giovani stelle al suo interno: appaiono 10 volte più spesso che nella nostra galassia. I pennacchi rossi provenienti dal centro della galassia sono idrogeno infuocato che viene espulso dal centro di M82.

2. Galassia Girasole

Formalmente conosciuta come Messier 63, questa galassia è stata soprannominata il Girasole perché sembra uscita direttamente da un dipinto di Vincent Van Gogh. I suoi "petali" luminosi e sinuosi sono composti da stelle giganti bianco-blu appena formate.

3. MAC J0717

MACS J0717 è una delle galassie più strane conosciute dagli scienziati. Tecnicamente, questo non è un singolo oggetto stellare, ma un ammasso di galassie: MACS J0717 si è formato dalla collisione di altre quattro galassie. Inoltre, il processo di collisione dura da più di 13 milioni di anni.

4.Messier 74

Se Babbo Natale avesse una galassia preferita, sarebbe chiaramente Messier 74. Gli astronomi ci pensano spesso durante le vacanze di Natale, perché la galassia è molto simile alla corona dell'Avvento.

5. Baby boom galattico

Situata a circa 12,2 miliardi di anni luce dalla Terra, la Galassia Baby Boom è stata scoperta nel 2008. Ha preso il soprannome dal fatto che nuove stelle nascono in modo incredibilmente rapido, circa ogni 2 ore. Ad esempio, nella Via Lattea, una nuova stella appare in media ogni 36 giorni.

6. Via Lattea

La nostra Via Lattea (che contiene il Sistema Solare e, per estensione, la Terra) è davvero una delle galassie più straordinarie conosciute dagli scienziati nell'Universo. Contiene almeno 100 miliardi di pianeti e circa 200-400 miliardi di stelle, alcune delle quali sono tra le più antiche dell'universo conosciuto.

7. IDCS 1426

Grazie all'ammasso di galassie IDCS 1426, oggi possiamo vedere com'era l'Universo, due terzi più giovane di adesso. IDCS 1426 è l'ammasso di galassie più massiccio dell'Universo primordiale, con una massa di circa 500 trilioni di Soli. Il nucleo blu brillante di gas della galassia è il risultato della collisione delle galassie in questo ammasso.

8.I Zwicky 18

La galassia nana blu I Zwicky 18 è la galassia più giovane conosciuta. La sua età è di soli 500 milioni di anni (l'età della Via Lattea è di 12 miliardi di anni) ed è sostanzialmente allo stato embrionale. Questa è una gigantesca nuvola di idrogeno freddo ed elio.

9. NGC 6744

NGC 6744 è una grande galassia a spirale che gli astronomi ritengono sia una delle più simili alla nostra Via Lattea. La galassia, situata a circa 30 milioni di anni luce dalla Terra, ha un nucleo allungato e bracci a spirale notevolmente simili alla Via Lattea.

10.NGC 6872

La galassia, conosciuta come NGC 6872, è la seconda galassia a spirale più grande mai scoperta dagli scienziati. In esso sono state trovate molte regioni di formazione stellare attiva. Poiché NGC 6872 non ha praticamente più idrogeno libero per formare stelle, lo sta risucchiando dalla vicina galassia IC 4970.

11. MAC J0416

Trovata a 4,3 miliardi di anni luce dalla Terra, la galassia MACS J0416 assomiglia più a una sorta di spettacolo di luci in una discoteca di lusso. In effetti, dietro i colori viola brillante e rosa si nasconde un evento di proporzioni colossali: la collisione di due ammassi di galassie.

12. M60 e NGC 4647 - coppia galattica

Sebbene le forze gravitazionali attirino la maggior parte delle galassie l’una verso l’altra, non ci sono prove che ciò stia accadendo alle vicine Messier 60 e NGC 4647, né c’è alcuna prova che si stiano allontanando l’una dall’altra. Come una coppia che viveva insieme molto tempo fa, queste due galassie corrono fianco a fianco attraverso lo spazio freddo e oscuro.

13. Messier 81

Situata vicino a Messier 25, Messier 81 è una galassia a spirale con al centro un buco nero supermassiccio che è 70 milioni di volte la massa del Sole. M81 ospita molte stelle blu di breve durata ma molto calde. L’interazione gravitazionale con M82 ha prodotto pennacchi di idrogeno gassoso che si allungano tra entrambe le galassie.

Circa 600 milioni di anni fa, le galassie NGC 4038 e NGC 4039 si scontrarono l’una con l’altra, dando inizio ad un massiccio scambio di stelle e materia galattica. A causa del loro aspetto, queste galassie sono chiamate antenne.

15. Sombrero galattico

La galassia Sombrero è una delle più popolari tra gli astrofili. Prende il nome perché assomiglia a questo copricapo grazie al suo nucleo luminoso e al grande rigonfiamento centrale.

16.2MASXJ16270254+4328340

Questa galassia, sfocata in tutte le fotografie, è conosciuta con il nome piuttosto complesso 2MASX J16270254 + 4328340. Come risultato della fusione di due galassie, si è formata una "nebbia sottile composta da milioni di stelle". Si ritiene che questa "nebbia" si stia lentamente dissipando man mano che la galassia raggiunge la fine della sua vita.

17.NGC 5793

A prima vista non troppo strana (anche se molto carina), la galassia a spirale NGC 5793 è meglio conosciuta per un fenomeno raro: i maser. Le persone hanno familiarità con i laser, che emettono luce nella regione visibile dello spettro, ma pochi conoscono i maser, che emettono luce nella gamma delle microonde.

18. Galassia del Triangolo

La foto mostra la nebulosa NGC 604, situata in uno dei bracci a spirale della galassia Messier 33. Più di 200 stelle molto calde riscaldano l'idrogeno ionizzato in questa nebulosa, facendolo diventare fluorescente.

19.NGC 2685

NGC 2685, talvolta chiamata anche galassia a spirale, si trova nella costellazione dell'Orsa Maggiore. Essendo una delle prime galassie ad anello polare scoperte, NGC 2685 ha un anello esterno di gas e stelle che orbitano attorno ai poli della galassia, rendendola uno dei tipi di galassie più rari. Gli scienziati non sanno ancora cosa causa la formazione di questi anelli polari.

20. Messier 94

Messier 94 sembra un terribile uragano allontanato dall'orbita terrestre. Questa galassia è circondata da anelli blu luminosi di stelle in formazione attiva.

21. Ammasso di Pandora

Formalmente conosciuta come Abell 2744, questa galassia è stata soprannominata l'ammasso di Pandora a causa di una serie di strani fenomeni derivanti dalla collisione di diversi ammassi di galassie più piccoli. Dentro c'è un vero caos.

22. NGC 5408

Quella che nelle foto somiglia di più a una colorata torta di compleanno è una galassia irregolare nella costellazione del Centauro. È noto per il fatto che emette raggi X estremamente potenti.

23. Galassia Vortice

La Galassia Whirlpool, ufficialmente conosciuta come M51a o NGC 5194, è abbastanza grande e vicina alla Via Lattea da essere visibile nel cielo notturno anche con un binocolo. È stata la prima galassia a spirale ad essere classificata ed è di particolare interesse per gli scienziati a causa della sua interazione con la galassia nana NGC 5195.

24.SDSS J1038+4849

L'ammasso di galassie SDSS J1038+4849 è uno degli ammassi più attraenti mai trovati dagli astronomi. Sembra una vera faccina sorridente nello spazio. Gli occhi e il naso sono galassie e la linea curva della "bocca" è dovuta agli effetti della lente gravitazionale.

25. NGC3314a e NGC3314b

Sebbene queste due galassie sembrino in collisione, in realtà si tratta di un'illusione ottica. Ci sono decine di milioni di anni luce tra di loro.

Il sistema solare si trova in una galassia talvolta chiamata Via Lattea. Gli astronomi hanno deciso di scrivere la "nostra" Galassia con una lettera maiuscola e le altre galassie al di fuori del nostro sistema stellare - con una lettera minuscola - galassie.

M31 - Nebulosa di Andromeda

Tutte le stelle e gli altri oggetti che vediamo ad occhio nudo appartengono alla nostra Galassia. L'eccezione è la Nebulosa di Andromeda, che è una parente stretta e vicina della nostra Galassia. Fu osservando questa galassia che Edwin Hubble (da cui prende il nome il telescopio spaziale) riuscì a “risolverla” in singole stelle nel 1924. Dopo di che tutti i dubbi sulla natura fisica di questa e di altre galassie, osservate sotto forma di punti sfocati - nebulose, sono scomparsi.

La nostra Galassia ha una dimensione di circa 100-120 mila anni luce (un anno luce è la distanza percorsa dalla luce in un anno terrestre, circa 9.460.730.472.580 km). Il nostro Sistema Solare si trova a circa 27.000 anni luce dal centro della Galassia, in uno dei bracci a spirale chiamato Braccio di Orione. Dalla metà degli anni '80 del XX secolo è noto che la nostra Galassia ha un ponte al centro tra i bracci di spirale. Come le altre stelle, il Sole ruota attorno al centro della Galassia ad una velocità di circa 240 km/s (le altre stelle hanno velocità diverse). Nell'arco di circa 200 milioni di anni, il Sole e i pianeti del sistema solare compiono una rivoluzione completa attorno al centro della galassia. Ciò spiega alcuni fenomeni nella storia geologica della Terra, che durante la sua esistenza riuscì a ruotare attorno al centro della Galassia 30 volte.

La nostra Galassia ha la forma di un disco appiattito se vista di lato. Tuttavia, questo disco ha una forma irregolare. I due satelliti della nostra Galassia, la Grande e la Piccola Nube di Magellano (non visibili nell'emisfero settentrionale della Terra), distorcono la forma della nostra Galassia attraverso l'azione della loro gravità.

Vediamo la nostra Galassia dall'interno, come se stessimo guardando una giostra per bambini seduti su uno dei cavalli della giostra. Quelle stelle della Galassia che possiamo osservare si trovano sotto forma di una striscia di larghezza disuguale, che chiamiamo Via Lattea. Il fatto che la Via Lattea, conosciuta fin dall'antichità, sia composta da molte stelle deboli, fu scoperto nel 1610 da Galileo Galilei, puntando il suo telescopio verso il cielo notturno.

Gli astronomi ritengono che la nostra Galassia abbia un alone che non possiamo vedere (“materia oscura”), ma che comprende il 90% della massa della nostra Galassia. L’esistenza della “materia oscura” non solo nella nostra Galassia, ma anche nell’Universo deriva da teorie che utilizzano la Teoria Generale della Relatività (GTR) di Einstein. Tuttavia, non è ancora un dato di fatto che la relatività generale sia corretta (ci sono altre teorie sulla gravità), quindi l'alone galattico potrebbe avere un'altra spiegazione.

Nella nostra Galassia ci sono dai 200 ai 400 miliardi di stelle. Questo non è molto per gli standard dell’Universo. Esistono galassie contenenti trilioni di stelle, ad esempio nella galassia IC 1101 ce ne sono circa 300 trilioni.

Il 10-15% della massa della nostra Galassia è costituito da polvere e gas interstellare disperso (principalmente idrogeno). A causa della polvere, vediamo la nostra Galassia nel cielo notturno come la Via Lattea, come una striscia luminosa. Se la polvere non avesse assorbito la luce delle altre stelle della Galassia, avremmo visto un anello luminoso di miliardi di stelle, particolarmente luminoso nella costellazione del Sagittario, dove si trova il centro della Galassia. Tuttavia, in altre gamme di onde elettromagnetiche il nucleo galattico è chiaramente visibile, ad esempio, nella gamma radio (sorgente Sagittario A), nell'infrarosso e nei raggi X.

Secondo gli scienziati (sempre legati alla relatività generale), al centro della nostra Galassia (e della maggior parte delle altre galassie) si trova un “buco nero”. Si ritiene che abbia una massa di circa 40.000 masse solari. Il movimento della materia della Galassia verso il suo centro crea quella radiazione più potente dal centro della Galassia, che viene osservata dagli astronomi in varie gamme dello spettro elettromagnetico.

Non possiamo vedere la Galassia dall'alto o di lato, poiché siamo al suo interno. Tutte le immagini della nostra Galassia dall'esterno sono l'immaginazione degli artisti. Tuttavia, abbiamo un'idea abbastanza chiara dell'aspetto e della forma della Galassia, poiché possiamo osservare nell'Universo altre galassie a spirale simili alla nostra.

L'età della Galassia è di circa 13,6 miliardi di anni, che secondo gli scienziati non è molto inferiore all'età dell'intero Universo (13,7 miliardi di anni). Le stelle più antiche della Galassia si trovano negli ammassi globulari; è dalla loro età che viene calcolata l'età della Galassia.

La nostra Galassia fa parte di un gruppo più ampio di altre galassie, che chiamiamo Gruppo Locale di Galassie, che comprende i satelliti della Galassia Grande e Piccola Nube di Magellano, la Nebulosa di Andromeda (M 31, NGC 224), la Galassia del Triangolo (M33 , NGC 598) e circa 50 altre galassie. A sua volta, il Gruppo Locale di galassie fa parte del Superammasso della Vergine, che ha una dimensione di 150 milioni di anni luce.

Una galassia è una grande formazione di stelle, gas e polvere tenuta insieme dalla gravità. Questi composti più grandi nell’Universo possono variare in forma e dimensione. La maggior parte degli oggetti spaziali fanno parte di una particolare galassia. Queste sono stelle, pianeti, satelliti, nebulose, buchi neri e asteroidi. Alcune galassie hanno grandi quantità di energia oscura invisibile. A causa del fatto che le galassie sono separate dallo spazio vuoto, sono figurativamente chiamate oasi nel deserto cosmico.

	Galassia ellittica	Galassia a spirale	Galassia sbagliata
Componente sferoidale	L'intera galassia	Mangiare	Molto debole
Disco stellare	Nessuno o debolmente espresso	Componente principale	Componente principale
Disco di gas e polveri	NO	Mangiare	Mangiare
Rami a spirale	No o solo vicino al nucleo	Mangiare	NO
Nuclei attivi	Incontrare	Incontrare	NO
	20%	55%	5%

La nostra galassia

La stella più vicina a noi, il Sole, è una dei miliardi di stelle nella galassia della Via Lattea. Osservando il cielo stellato notturno, è difficile non notare un'ampia striscia cosparsa di stelle. Gli antichi greci chiamavano l'ammasso di queste stelle Galassia.

Se avessimo l'opportunità di osservare questo sistema stellare dall'esterno, noteremmo una palla oblata in cui sono presenti oltre 150 miliardi di stelle. La nostra galassia ha dimensioni difficili da immaginare. Un raggio di luce viaggia da una parte all'altra per centinaia di migliaia di anni terrestri! Il centro della nostra Galassia è occupato da un nucleo da cui si estendono enormi rami a spirale pieni di stelle. La distanza dal Sole al nucleo della Galassia è di 30mila anni luce. Il sistema solare si trova alla periferia della Via Lattea.

Le stelle nella Galassia, nonostante l'enorme accumulo di corpi cosmici, sono rare. Ad esempio, la distanza tra le stelle più vicine è decine di milioni di volte maggiore del loro diametro. Non si può dire che le stelle siano sparse in modo casuale nell'Universo. La loro posizione dipende dalle forze gravitazionali che mantengono il corpo celeste su un determinato piano. I sistemi stellari con i propri campi gravitazionali sono chiamati galassie. Oltre alle stelle, la galassia comprende gas e polvere interstellare.

Composizione delle galassie.

L'Universo è composto anche da molte altre galassie. Quelli più vicini a noi distano 150mila anni luce. Possono essere visti nel cielo dell'emisfero australe sotto forma di piccole macchie nebbiose. Furono descritti per la prima volta da Pigafett, un membro della spedizione di Magellano intorno al mondo. Sono entrati nella scienza sotto il nome di Grandi e Piccole Nubi di Magellano.

La galassia più vicina a noi è la Nebulosa di Andromeda. È di dimensioni molto grandi, quindi è visibile dalla Terra con un normale binocolo e, con tempo sereno, anche ad occhio nudo.

La struttura stessa della galassia ricorda una gigantesca spirale convessa nello spazio. Su uno dei bracci della spirale, a ¾ della distanza dal centro, si trova il Sistema Solare. Tutto nella galassia ruota attorno al nucleo centrale ed è soggetto alla forza della sua gravità. Nel 1962 l’astronomo Edwin Hubble classificò le galassie in base alla loro forma. Lo scienziato ha diviso tutte le galassie in galassie ellittiche, a spirale, irregolari e barrate.

Nella parte dell'Universo accessibile alla ricerca astronomica ci sono miliardi di galassie. Collettivamente, gli astronomi le chiamano Metagalassia.

Galassie dell'Universo

Le galassie sono rappresentate da grandi gruppi di stelle, gas e polvere tenuti insieme dalla gravità. Possono variare in modo significativo in forma e dimensione. La maggior parte degli oggetti spaziali appartengono a qualche galassia. Questi sono buchi neri, asteroidi, stelle con satelliti e pianeti, nebulose, satelliti di neutroni.

La maggior parte delle galassie nell’Universo contengono enormi quantità di energia oscura invisibile. Poiché lo spazio tra le diverse galassie è considerato vuoto, vengono spesso chiamate oasi nel vuoto dello spazio. Ad esempio, una stella chiamata Sole è una dei miliardi di stelle della Via Lattea situata nel nostro Universo. Il Sistema Solare si trova a ¾ della distanza dal centro di questa spirale. In questa galassia tutto si muove costantemente attorno al nucleo centrale, che obbedisce alla sua gravità. Tuttavia, anche il nucleo si muove con la galassia. Allo stesso tempo, tutte le galassie si muovono a velocità super.
L'astronomo Edwin Hubble nel 1962 effettuò una classificazione logica delle galassie dell'Universo, tenendo conto della loro forma. Ora le galassie sono divise in 4 gruppi principali: galassie ellittiche, a spirale, barrate e irregolari.
Qual è la galassia più grande del nostro Universo?
La galassia più grande dell'Universo è una galassia lenticolare supergigante situata nell'ammasso Abell 2029.

Galassie a spirale

Sono galassie la cui forma ricorda un disco piatto a spirale con un centro luminoso (nucleo). La Via Lattea è una tipica galassia a spirale. Le galassie a spirale vengono solitamente chiamate con la lettera S; si dividono in 4 sottogruppi: Sa, So, Sc e Sb. Le galassie appartenenti al gruppo So si distinguono per nuclei luminosi che non possiedono bracci di spirale. Per quanto riguarda le galassie Sa, si distinguono per densi bracci di spirale strettamente avvolti attorno al nucleo centrale. I bracci delle galassie Sc e Sb raramente circondano il nucleo.

Galassie spirali del catalogo di Messier

Galassie barrate

Le galassie a barra sono simili alle galassie a spirale, ma hanno una differenza. In tali galassie, le spirali non iniziano dal nucleo, ma dai ponti. Circa 1/3 di tutte le galassie rientrano in questa categoria. Di solito sono designati con le lettere SB. A loro volta sono divisi in 3 sottogruppi Sbc, SBb, SBa. La differenza tra questi tre gruppi è determinata dalla forma e dalla lunghezza dei ponticelli, dove, infatti, iniziano i bracci delle spirali.

Galassie a spirale con la barra del catalogo di Messier

Galassie ellittiche

La forma delle galassie può variare da perfettamente rotonda a ovale allungata. La loro caratteristica distintiva è l'assenza di un nucleo centrale luminoso. Sono contrassegnati dalla lettera E e sono divisi in 6 sottogruppi (a seconda della forma). Tali moduli sono designati da E0 a E7. I primi hanno una forma quasi rotonda, mentre gli E7 sono caratterizzati da una forma estremamente allungata.

Galassie ellittiche del catalogo di Messier

Galassie irregolari

Non hanno alcuna struttura o forma pronunciata. Le galassie irregolari vengono solitamente divise in 2 classi: IO e Im. La più comune è la classe di galassie Im (ha solo un leggero accenno di struttura). In alcuni casi sono visibili residui elicoidali. IO appartiene alla classe delle galassie di forma caotica. Le Piccole e Grandi Nubi di Magellano sono un ottimo esempio della classe Im.

Galassie irregolari del catalogo di Messier

Tabella delle caratteristiche dei principali tipi di galassie

	Galassia ellittica	Galassia a spirale	Galassia sbagliata
Componente sferoidale	L'intera galassia	Mangiare	Molto debole
Disco stellare	Nessuno o debolmente espresso	Componente principale	Componente principale
Disco di gas e polveri	NO	Mangiare	Mangiare
Rami a spirale	No o solo vicino al nucleo	Mangiare	NO
Nuclei attivi	Incontrare	Incontrare	NO
Percentuale delle galassie totali	20%	55%	5%

Grande ritratto di galassie

Non molto tempo fa, gli astronomi hanno iniziato a lavorare su un progetto congiunto per identificare la posizione delle galassie nell'Universo. Il loro obiettivo è ottenere un quadro più dettagliato della struttura complessiva e della forma dell’Universo su larga scala. Sfortunatamente, la scala dell’universo è difficile da comprendere per molte persone. Prendiamo la nostra galassia, composta da più di cento miliardi di stelle. Ci sono miliardi di galassie in più nell'Universo. Sono state scoperte galassie lontane, ma vediamo la loro luce com'era quasi 9 miliardi di anni fa (siamo separati da una distanza così grande).

Gli astronomi hanno appreso che la maggior parte delle galassie appartiene a un certo gruppo (diventato noto come "ammasso"). La Via Lattea fa parte di un ammasso, che a sua volta consiste di quaranta galassie conosciute. Tipicamente, la maggior parte di questi ammassi fanno parte di un gruppo ancora più ampio chiamato superammassi.

Il nostro ammasso fa parte di un superammasso, comunemente chiamato ammasso della Vergine. Un ammasso così massiccio è composto da più di 2mila galassie. Nel momento in cui gli astronomi crearono una mappa della posizione di queste galassie, i superammassi cominciarono a prendere forma concreta. Grandi superammassi si sono radunati attorno a quelle che sembrano bolle o vuoti giganti. Che tipo di struttura sia questa, nessuno lo sa ancora. Non capiamo cosa potrebbe esserci dentro questi vuoti. Secondo l'ipotesi, potrebbero essere pieni di un certo tipo di materia oscura sconosciuta agli scienziati o avere uno spazio vuoto al loro interno. Passerà molto tempo prima di conoscere la natura di tali vuoti.

Informatica galattica

Edwin Hubble è il fondatore dell'esplorazione galattica. È il primo a determinare come calcolare la distanza esatta di una galassia. Nella sua ricerca, ha fatto affidamento sul metodo delle stelle pulsanti, meglio conosciute come Cefeidi. Lo scienziato ha potuto notare la connessione tra il periodo necessario per completare una pulsazione di luminosità e l'energia che la stella sprigiona. I risultati della sua ricerca rappresentarono un importante passo avanti nel campo della ricerca galattica. Inoltre, scoprì che esiste una correlazione tra lo spettro rosso emesso da una galassia e la sua distanza (la costante di Hubble).

Al giorno d'oggi, gli astronomi possono misurare la distanza e la velocità di una galassia misurando la quantità di spostamento verso il rosso nello spettro. È noto che tutte le galassie nell'Universo si stanno allontanando l'una dall'altra. Più una galassia è lontana dalla Terra, maggiore è la sua velocità di movimento.

Per visualizzare questa teoria, immagina di guidare un'auto che si muove a una velocità di 50 km all'ora. L'auto davanti a te sta guidando 50 km all'ora più velocemente, il che significa che la sua velocità è di 100 km all'ora. Davanti a lui c'è un'altra macchina che si muove più velocemente di altri 50 km orari. Anche se la velocità di tutte e 3 le auto sarà diversa di 50 km all'ora, la prima auto si allontanerà da te 100 km all'ora più velocemente. Poiché lo spettro rosso parla della velocità con cui la galassia si allontana da noi, si ottiene quanto segue: maggiore è lo spostamento verso il rosso, più velocemente si muove la galassia e maggiore è la sua distanza da noi.

Ora disponiamo di nuovi strumenti per aiutare gli scienziati a cercare nuove galassie. Grazie al telescopio spaziale Hubble gli scienziati hanno potuto vedere ciò che prima potevano solo sognare. L'elevata potenza di questo telescopio offre una buona visibilità anche dei piccoli dettagli nelle galassie vicine e consente di studiare quelle più distanti che non erano ancora note a nessuno. Attualmente sono in fase di sviluppo nuovi strumenti di osservazione spaziale che nel prossimo futuro contribuiranno ad acquisire una comprensione più profonda della struttura dell'Universo.

Tipi di galassie

• Galassie a spirale. La forma ricorda un disco piatto a spirale con un centro pronunciato, il cosiddetto nucleo. La nostra galassia, la Via Lattea, rientra in questa categoria. In questa sezione del portale troverai molti articoli diversi che descrivono gli oggetti spaziali della nostra Galassia.
• Galassie barrate. Assomigliano a quelli a spirale, solo che differiscono da loro per una differenza significativa. Le spirali non si estendono dal nucleo, ma dai cosiddetti ponticelli. Un terzo di tutte le galassie dell'Universo può essere attribuito a questa categoria.
• Le galassie ellittiche hanno forme diverse: da perfettamente rotonde a ovali allungate. Rispetto a quelle a spirale mancano di un nucleo centrale pronunciato.
• Le galassie irregolari non hanno una forma o una struttura caratteristica. Non possono essere classificati in nessuna delle tipologie sopra elencate. Ci sono molte meno galassie irregolari nella vastità dell'Universo.

Gli astronomi hanno recentemente lanciato un progetto congiunto per identificare la posizione di tutte le galassie nell'Universo. Gli scienziati sperano di ottenere un quadro più chiaro della sua struttura su larga scala. La dimensione dell’Universo è difficile da stimare per il pensiero e la comprensione umana. Solo la nostra galassia è una raccolta di centinaia di miliardi di stelle. E ci sono miliardi di tali galassie. Possiamo vedere la luce delle galassie lontane scoperte, ma non lasciamo nemmeno intendere che stiamo guardando al passato, perché il raggio di luce ci raggiunge nell'arco di decine di miliardi di anni, una distanza così grande ci separa.

Gli astronomi associano inoltre la maggior parte delle galassie a determinati gruppi chiamati ammassi. La nostra Via Lattea appartiene ad un ammasso composto da 40 galassie esplorate. Tali cluster sono combinati in grandi gruppi chiamati superammassi. L'ammasso con la nostra galassia fa parte del superammasso della Vergine. Questo gigantesco ammasso contiene più di 2mila galassie. Dopo che gli scienziati hanno iniziato a disegnare una mappa della posizione di queste galassie, i superammassi hanno acquisito determinate forme. La maggior parte dei superammassi galattici erano circondati da vuoti giganteschi. Nessuno sa cosa potrebbe esserci dentro questi vuoti: lo spazio esterno come spazio interplanetario o una nuova forma di materia. Ci vorrà molto tempo per risolvere questo mistero.

Interazione delle galassie

Non meno interessante per gli scienziati è la questione dell'interazione delle galassie come componenti dei sistemi cosmici. Non è un segreto che gli oggetti spaziali siano in costante movimento. Le galassie non fanno eccezione a questa regola. Alcuni tipi di galassie potrebbero causare una collisione o una fusione di due sistemi cosmici. Se capisci come appaiono questi oggetti spaziali, i cambiamenti su larga scala come risultato della loro interazione diventano più comprensibili. Durante la collisione di due sistemi spaziali, viene fuori un'enorme quantità di energia. L'incontro di due galassie nella vastità dell'Universo è un evento ancora più probabile della collisione di due stelle. Le collisioni tra galassie non sempre terminano con un'esplosione. Un piccolo sistema spaziale può passare liberamente accanto alla sua controparte più grande, modificandone solo leggermente la struttura.

Pertanto, si verifica la formazione di formazioni, simili nell'aspetto ai corridoi allungati. Contengono stelle e zone gassose e spesso si formano nuove stelle. Ci sono momenti in cui le galassie non si scontrano, ma si toccano solo leggermente. Tuttavia, anche una tale interazione innesca una catena di processi irreversibili che portano a enormi cambiamenti nella struttura di entrambe le galassie.

Quale futuro attende la nostra galassia?

Come suggeriscono gli scienziati, è possibile che in un lontano futuro la Via Lattea sarà in grado di assorbire un minuscolo sistema satellitare di dimensioni cosmiche, che si trova a una distanza di 50 anni luce da noi. La ricerca mostra che questo satellite ha un potenziale di lunga vita, ma se entra in collisione con il suo vicino gigante, molto probabilmente metterà fine alla sua esistenza separata. Gli astronomi prevedono anche una collisione tra la Via Lattea e la Nebulosa di Andromeda. Le galassie si muovono l'una verso l'altra alla velocità della luce. L’attesa per una probabile collisione è di circa tre miliardi di anni terrestri. Tuttavia, è difficile ipotizzare se ciò accadrà effettivamente ora a causa della mancanza di dati sul movimento di entrambi i sistemi spaziali.

Descrizione delle galassie suKvant. Spazio

Il sito del portale ti porterà nel mondo dello spazio interessante e affascinante. Imparerai la natura della struttura dell'Universo, acquisirai familiarità con la struttura delle famose grandi galassie e dei loro componenti. Leggendo articoli sulla nostra galassia, diventiamo più chiari su alcuni dei fenomeni che possono essere osservati nel cielo notturno.

Tutte le galassie si trovano a grande distanza dalla Terra. Ad occhio nudo si possono vedere solo tre galassie: la Grande e la Piccola Nube di Magellano e la Nebulosa di Andromeda. È impossibile contare tutte le galassie. Gli scienziati stimano che il loro numero sia di circa 100 miliardi. La distribuzione spaziale delle galassie non è uniforme: una regione può contenerne un numero enorme, mentre la seconda non ne conterrà nemmeno una piccola galassia. Gli astronomi non erano in grado di separare le immagini delle galassie dalle singole stelle fino all’inizio degli anni ’90. A quel tempo c'erano circa 30 galassie con singole stelle. Tutti loro sono stati assegnati al Gruppo Locale. Nel 1990 si verificò un evento maestoso nello sviluppo dell'astronomia come scienza: il telescopio Hubble fu lanciato nell'orbita terrestre. È stata questa tecnica, così come i nuovi telescopi terrestri da 10 metri, che hanno permesso di vedere un numero significativamente maggiore di galassie risolte.

Oggi, le "menti astronomiche" del mondo si grattano la testa sul ruolo della materia oscura nella costruzione delle galassie, che si manifesta solo nell'interazione gravitazionale. Ad esempio, in alcune grandi galassie costituisce circa il 90% della massa totale, mentre le galassie nane potrebbero non contenerla affatto.

Evoluzione delle galassie

Gli scienziati ritengono che l'emergere delle galassie sia uno stadio naturale nell'evoluzione dell'Universo, avvenuta sotto l'influenza delle forze gravitazionali. Circa 14 miliardi di anni fa iniziò la formazione dei protoammassi nella sostanza primaria. Inoltre, sotto l'influenza di vari processi dinamici, ha avuto luogo la separazione dei gruppi galattici. L'abbondanza di forme di galassie è spiegata dalla diversità delle condizioni iniziali nella loro formazione.

La contrazione della galassia dura circa 3 miliardi di anni. In un dato periodo di tempo, la nube di gas si trasforma in un sistema stellare. La formazione stellare avviene sotto l'influenza della compressione gravitazionale delle nubi di gas. Dopo aver raggiunto una certa temperatura e densità al centro della nube, sufficienti per l'inizio delle reazioni termonucleari, si forma una nuova stella. Le stelle massicce sono formate da elementi chimici termonucleari più massicci dell'elio. Questi elementi creano l'ambiente primario di elio-idrogeno. Durante le enormi esplosioni di supernova si formano elementi più pesanti del ferro. Ne consegue che la galassia è composta da due generazioni di stelle. La prima generazione è quella delle stelle più antiche, costituita da elio, idrogeno e piccolissime quantità di elementi pesanti. Le stelle di seconda generazione hanno una mescolanza più evidente di elementi pesanti perché si formano da gas primordiale arricchito di elementi pesanti.

Nell'astronomia moderna, alle galassie come strutture cosmiche viene assegnato un posto speciale. I tipi di galassie, le caratteristiche della loro interazione, le somiglianze e le differenze vengono studiati in dettaglio e viene fatta una previsione del loro futuro. Quest’area contiene ancora molte incognite che richiedono ulteriori studi. La scienza moderna ha risolto molte domande riguardanti i tipi di costruzione delle galassie, ma ci sono anche molti punti vuoti associati alla formazione di questi sistemi cosmici. L'attuale ritmo di modernizzazione delle apparecchiature di ricerca e lo sviluppo di nuove metodologie per lo studio dei corpi cosmici fanno sperare in una svolta significativa in futuro. In un modo o nell'altro, le galassie saranno sempre al centro della ricerca scientifica. E questo non si basa solo sulla curiosità umana. Dopo aver ricevuto dati sui modelli di sviluppo dei sistemi cosmici, saremo in grado di prevedere il futuro della nostra galassia chiamata Via Lattea.

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La dimensione della parte visibile dell'Universo è semplicemente sorprendente! Ma questo è solo un granello di sabbia sulla riva dell'oceano sconfinato - il Grande Universo - la cui vera dimensione non siamo né in grado di immaginare né di calcolare...

La Via Lattea fa parte di una famiglia di galassie vicine conosciuta come Gruppo Locale e insieme a loro forma un ammasso di galassie. Ci sono magnifiche spirali tra le galassie vicine. Uno di questi, la Galassia di Andromeda, è l'oggetto più distante visibile ad occhio nudo. La maggior parte delle galassie nell'Universo hanno forma a spirale o ellittica e molte di esse fanno parte di ammassi di galassie.

Per tutto il XIX secolo. e all'inizio del XX secolo. gli astronomi non sapevano esattamente cosa fossero visibili a loro attraverso il telescopio questi punti luminosi nebbiosi. Era chiaro che le stelle facevano parte della Via Lattea, così come le nubi di gas luminose come la Nebulosa di Orione. Ma nella loro ricerca di comete e pianeti, astronomi come Charles Messier e William Herschel scoprirono migliaia di nebulose più deboli, molte delle quali a spirale. Gli astronomi volevano sapere se si trattava di galassie situate ben oltre la Via Lattea o semplicemente di nubi di gas nella nostra Galassia. A questa domanda venne data risposta solo quando fu trovato il modo di misurare le distanze di queste deboli nebulose.

Nel 1924 l’astronomo americano Edwin Hubble lo dimostrò in modo convincente le nebulose a spirale sono galassie giganti, simile alla Via Lattea, ma infinitamente distante da essa. Con un colpo rivelò l'incredibile enormità dell'universo. Hubble fu il primo a scoprire le stelle variabili nella galassia di Andromeda: le Cefeidi. Erano molto più deboli delle Cefeidi delle Nubi di Magellano. La differenza di luminosità faceva sì che la Galassia di Andromeda dovesse essere 10 volte più lontana da noi delle Nubi di Magellano.

La Galassia di Andromeda può essere vista ad occhio nudo: è l'oggetto più distante che può essere visto senza binocolo o telescopio. Innumerevoli galassie sono molto più deboli di questa e quindi ancora più distanti da noi. Edwin Hubble scoprì il regno delle galassie. Negli anni successivi misurò le distanze di molte altre spirali e riuscì a dimostrare che anche le galassie più vicine sono distanti da noi di molti milioni di anni luce. La dimensione dell’Universo osservabile ha superato di gran lunga le ipotesi precedenti.

Gruppo locale

Mentre scrutiamo nello spazio profondo, scopriamo che le galassie non sono distribuite uniformemente in tutto l'Universo. Le galassie si raggruppano per formare ammassi o famiglie. La nostra famiglia è chiamata il "Gruppo Locale". Si tratta, in generale, di una formazione piuttosto rada: circa 25 dei suoi membri sono sparsi su uno spazio di 3 milioni di anni luce. Le più grandi sono la Via Lattea, così come le galassie a spirale M31 in Andromeda e M3 nel Triangolo. La Via Lattea è accompagnata da circa nove galassie nane che si muovono nelle vicinanze, e Andromeda ne ha altre otto. Gli astronomi continuano a trovare sempre più galassie deboli nel nostro Gruppo Locale.

Ogni membro del Gruppo Locale si muove sotto l'attrazione gravitazionale di tutti gli altri membri. Tutti gli ammassi di galassie sono tenuti insieme dal campo gravitazionale, che è la forza più importante che agisce nell'Universo su grandi distanze. Misurando le velocità delle galassie del Gruppo Locale, gli astronomi possono calcolarne la massa totale. È circa 10 volte più grande della massa delle stelle visibili, il che significa che deve esserci molta materia oscura e invisibile nel Gruppo Locale.

Ammasso della Vergine

Se continuiamo il nostro viaggio oltre il Gruppo Locale, incontreremo altri piccoli gruppi di galassie, come il Quintetto di Stefan, in cui due galassie a spirale sono legate insieme. E poi sfarfallano cluster molto più grandi. L'enorme ammasso della Vergine, distante circa 50 milioni di anni luce, è il grande ammasso di galassie più vicino a noi. È troppo distante perché la distanza possa essere calcolata utilizzando le stelle variabili. Per i calcoli vengono invece utilizzate le magnitudini delle stelle più luminose e degli ammassi stellari più grandi. La loro brillantezza viene confrontata con la brillantezza di oggetti simili, la cui distanza è già nota.

L’Ammasso della Vergine è enorme; si estende su un'area circa 200 volte più grande dell'area occupata nel cielo dalla Luna piena! Questo gigantesco cluster conta diverse migliaia di membri. Nella sua parte centrale si trovano tre galassie ellittiche elencate per la prima volta da Charles Messier: M84, M86 e M87. Queste sono galassie davvero enormi. Il più grande di essi, M87, è paragonabile per dimensioni al nostro intero “Gruppo Locale”. L’Ammasso della Vergine è così massiccio che la sua attrazione gravitazionale non solo tiene insieme questo enorme collettivo, ma si estende anche fino al nostro “Gruppo Locale”. La nostra Galassia e i suoi compagni si stanno lentamente muovendo verso l’ammasso della Vergine.

Ammasso nella costellazione della Chioma di Berenice

Spostandoci ancora più lontano, a circa 350 milioni di anni luce di distanza, arriviamo a un'enorme città galattica nella costellazione della Chioma di Berenice. Questo è l'ammasso della Chioma, contenente più di 1.000 galassie ellittiche luminose e forse molte migliaia di membri più piccoli che non possono più essere visti con i mezzi moderni. La dimensione dell'ammasso raggiunge i 10 milioni di anni luce di diametro; al suo centro si trovano due galassie ellittiche supergiganti. Gli astronomi stimano che questo ammasso contenga decine di migliaia di membri.

Tutte le galassie sono tenute insieme in un ammasso dalle forze gravitazionali. In questo caso, lo indicano le velocità delle galassie all’interno dell’ammasso solo una piccola percentuale della massa totale è contenuta nelle stelle a noi visibili. L'ammasso della Chioma, come altri grandi ammassi di questo tipo, è costituito principalmente da materia oscura.

È improbabile che le regioni centrali degli ammassi densamente popolati come quello della Chioma di Berenice contengano galassie a spirale. Ciò potrebbe essere dovuto al fatto che le galassie a spirale che una volta esistevano lì si sono fuse insieme per formare galassie ellittiche. L'ammasso della Coma è una forte fonte di raggi X emessi da gas molto caldo con temperature che vanno da 10 a 100 milioni di gradi. Questo gas è stato ritrovato nella parte centrale dell'ammasso; nella sua composizione chimica è vicino al materiale delle stelle.

È possibile che sia successo quanto segue. Le galassie situate nella parte centrale dell'ammasso si sono scontrate tra loro e, disperdendosi dopo l'impatto, hanno rilasciato le loro nubi di gas. Il gas veniva riscaldato dall'attrito mentre le galassie lo attraversavano a velocità fino a migliaia di chilometri al secondo. Man mano che le galassie perdevano il loro gas, i loro bracci di spirale gradualmente scomparivano.

Superammassi e vuoti

Fotografare lo spazio profondo mostra che mentre ci muoviamo nell'Universo, le galassie continuano ad apparire e ad apparire. Quasi ogni direzione in cui guardiamo rivela una manciata di galassie deboli, come polvere. Alcuni oggetti sono stati rilevati a una distanza massima di 10 miliardi di anni luce. Ognuna di queste innumerevoli galassie contiene miliardi di stelle. Anche gli astronomi professionisti hanno difficoltà a immaginare tali numeri. L’Universo extragalattico è più grande di qualsiasi cosa immaginabile.

Quasi tutte le galassie si trovano in ammassi contenenti da poche a molte migliaia di membri. Ma cosa si può dire di questi cluster stessi: forse sono anche raggruppati in famiglie? Sì, è proprio così!

L'Ammasso Locale degli Ammassi, noto come Superammasso Locale, è una formazione appiattita che comprende, tra gli altri, il Gruppo Locale e l'Ammasso della Vergine. Il centro di massa si trova nell'ammasso della Vergine e noi siamo in periferia. Gli astronomi hanno compiuto sforzi per mappare il superammasso locale in tre dimensioni e rivelarne la struttura. Si è scoperto che conteneva circa 400 singoli ammassi di galassie; questi grappoli sono raccolti in strati e strisce, separati da intervalli.

Un altro superammasso si trova nella costellazione di Ercole. Si trova a circa 700 milioni di anni luce di distanza e, a quanto pare, per circa 300 milioni di anni luce lungo il percorso le galassie non si incontrano affatto.

Pertanto, gli astronomi hanno stabilito che i superammassi sono separati gli uni dagli altri da giganteschi spazi vuoti. All’interno dei superammassi ci sono anche “bolle” di milioni di anni luce che non contengono galassie. I superammassi si piegano in fili e nastri, conferendo all'Universo, nella sua scala più grande, una struttura spugnosa.

Legge di Hubble e Redshift

Ora sappiamo che il nostro Universo si espande continuamente, diventando sempre più grande. Hubble ha svolto un ruolo decisivo nella scoperta. Utilizzando le stelle Cefeidi, determinò le distanze delle galassie più vicine e, dalle misurazioni dello spostamento verso il rosso, determinò le loro velocità. La scoperta è stata fatta quando ha tracciato le velocità delle galassie rispetto alle loro distanze. Si è scoperto che la relazione tra queste due quantità è espressa nel grafico da una linea retta: più la galassia è lontana da noi, maggiore è la sua velocità. Legge di Hubble afferma che più una galassia si muove velocemente, più è distante. Hubble ha trovato una connessione tra due quantità che potrebbero essere misurate per le galassie vicine: tra la distanza e lo spostamento verso il rosso (che dà la velocità). E una volta stabilita tale connessione, la legge di Hubble può essere invertita e utilizzata per la procedura inversa. Misurando lo spostamento verso il rosso delle galassie più distanti, è possibile, utilizzando la legge di Hubble, calcolarne la distanza. È così che gli astronomi scoprono le distanze delle galassie distanti nel nostro Universo.

Naturalmente, quando si utilizza la legge di Hubble, c'è qualche incertezza sulla correttezza del risultato. Ad esempio, se c'è un'imprecisione nel calcolo delle distanze delle galassie vicine, il grafico non sarà più assolutamente corretto: qualsiasi errore in esso contenuto continuerà nello spazio profondo quando proveremo ad usarlo per scoprire le distanze delle galassie più distanti. Tuttavia, la legge di Hubble è il metodo più importante per studiare la struttura su larga scala dell'Universo.

Espansione dell'Universo

Perché dalla legge di Hubble segue che l'Universo è in espansione? Tutte le galassie stanno scappando da noi. Quindi la Via Lattea è al centro dell'Universo? Dopotutto, quando vediamo un'esplosione, ad esempio fuochi d'artificio che esplodono nel cielo, tutto si disperde in tutte le direzioni dal luogo dell'esplosione. Quindi, se tutto intorno a noi vola via da noi, dobbiamo essere noi al centro di questa espansione?

No, non è vero: non siamo al centro.

Quando, durante un'esplosione, le singole parti volano in direzioni diverse, la distanza tra tutti i frammenti aumenta. Ciò significa che ogni frammento “vede” come tutti gli altri volano via da esso. Per vedere come funziona, prendi un palloncino e disegnaci sopra alcune galassie utilizzando simboli a spirale ed ellittici. Ora gonfia lentamente il palloncino. Mentre si espande, le galassie si allontanano l'una dall'altra. Qualunque sia la galassia che scegli come punto di partenza, tutte le altre, man mano che il palloncino si gonfia, si disperdono sempre di più.

Questo può essere discusso anche da un punto di vista matematico. Il guscio della palla è una superficie curva, non ha quasi spessore. Quando si gonfia un palloncino, questa superficie sferica si allunga per coprire sempre più spazio. Il guscio curvo, essendo esso stesso bidimensionale, si espande nello spazio tridimensionale. E mentre ciò accade, le galassie disegnate sulla pallina si allontanano sempre più l'una dall'altra.

Per quanto riguarda l'Universo, le tre dimensioni dello spazio ordinario si espandono in uno speciale spazio quadridimensionale chiamato spazio-tempo. La dimensione aggiuntiva è il tempo. Nel tempo, le tre dimensioni dello spazio aumentano continuamente la loro estensione. Gli ammassi di galassie, indissolubilmente legati allo spazio in espansione, si allontanano costantemente gli uni dagli altri.

L'età dell'universo

Come possono gli astronomi determinare l’età dell’Universo? Scopriamo l'età di un albero contando gli anelli annuali su un taglio: cresce un anello all'anno. I geologi possono stimare l'età delle rocce depositate nei sedimenti dai fossili in essi ritrovati. L'età della Luna è stata determinata misurando la radioattività delle rocce contenenti elementi radioattivi. In tutti questi metodi, in un modo o nell'altro, si ottengono i dati necessari - il numero di anelli, i fossili segati, l'intensità della radiazione rimanente - e con il loro aiuto viene calcolata l'età.

Per determinare l'età dell'Universo in espansione, studiamo le distanze e le velocità di un gran numero di galassie. Risulta che per ogni milione di anni luce la velocità delle galassie aumenta di circa 20 km/s (gli astronomi non conoscono questo numero con precisione, con una tolleranza di 2-3 km/s). Sapendo come cambia la velocità con la distanza, possiamo calcolare che 17 miliardi di anni fa tutta la materia si trovava nello stesso posto. Questo è uno dei modi per determinare l'età dell'Universo. La sua età è il tempo trascorso dal Big Bang, quando ebbe inizio l'espansione...

Per ulteriori informazioni sulla struttura reale dell'Universo, vedere i libri dell'Accademico N.V. Levashov “L'ultimo appello all'umanità” e “Universo eterogeneo” e altri.

Un remoto ammasso di galassie ospita 800 trilioni di Soli.

Ivan Terekhov, 17/10/2010

Lo spazio infinito “lancia” agli scienziati dettagli sempre più nuovi e impressionanti dell'esistenza nella fase iniziale del suo sviluppo. Questa volta, gli astronomi del Centro di Astrofisica Harvard-Smithsonian, lavorando con il telescopio SPT (South Pole Telecope), hanno scoperto uno degli ammassi di galassie più massicci, a 7 miliardi di anni luce da noi. Le informazioni sulla massa totale dell'ammasso possono causare attacchi di vertigini e nausea quando si cerca di valutare la portata dell'azione: secondo le misurazioni, l'ammasso stellare ha una massa pari alla massa 800 trilioni di soli.

Il cluster, chiamato SPT-CL J0546-5345, situato nella costellazione del Pittore. Il suo spostamento verso il rosso z è 1,07, il che significa che gli astronomi stanno ora osservando l'ammasso nello stato in cui si trovava sette miliardi di anni fa. Inoltre, già allora questa struttura era grande quasi quanto l’ammasso della Chioma di Berenice, che è uno degli ammassi più densi conosciuti dalla scienza. I ricercatori credono che nel passato SPT-CL J0546-5345 avrebbe potuto quadruplicare.

“Questo ammasso di galassie vince il titolo dei pesi massimi. Questo è uno degli ammassi più massicci mai trovati a questa distanza”, ha affermato il dipendente del centro Mark Brodwin (Mark Brodwin), uno degli autori dell'articolo pubblicato in "Diario astrofisico". Come ha notato Brodwin, in SPT-CL J0546-5345 ci sono molte galassie piuttosto vecchie. Ciò significa che l’ammasso è nato “nell’infanzia” dell’Universo, nei primi due miliardi di anni della sua esistenza. L'età dell'Universo, secondo la sonda WMAP (sonda per anisotropia a microonde Wilkinson), si stima che abbia 13,73 miliardi di anni. Tali ammassi possono essere utili per studiare l’influenza della materia oscura e dell’energia oscura sulla formazione di varie strutture nello spazio.

Il team ha scoperto l’ammasso lavorando con i primi dati del telescopio SPT presso la stazione Amundsen-Scott in Antartide. Il telescopio da 10 metri, operante nella gamma di frequenze 70-300 GHz, è entrato in funzione nel 2007. Il suo obiettivo principale è la ricerca di ammassi di galassie; con l'aiuto dei dati SPT, gli scienziati sperano di avvicinarsi all'ottenimento dell'equazione di stato dell'energia oscura, che, secondo gli astronomi, rappresenta circa il 74% della massa dell'Universo. Gli astronomi hanno studiato l'ammasso scoperto utilizzando gli strumenti del telescopio spaziale Spitzer. (Telescopio spaziale Spitzer), così come un gruppo di telescopi presso l'Osservatorio cileno di Las Campanas. Ciò ha permesso di identificare le singole galassie nell'ammasso e di stimare la velocità del loro movimento.

SPT-CL J0546-5345è stato scoperto grazie al cosiddetto effetto Sunyaev-Zeldovich: piccole distorsioni nella radiazione cosmica di fondo a microonde, l'"eco" del Big Bang, che si verificano quando la radiazione attraversa un grande ammasso. Questo metodo di ricerca è altrettanto efficace nell'identificare sia gli ammassi vicini che quelli distanti e consente anche di stimare con sufficiente precisione la loro massa.

Seguici

Chi ha una piccola idea dell'Universo sa bene che il cosmo è costantemente in movimento. L'universo si espande ogni secondo, diventando sempre più grande. Un'altra cosa è che sulla scala della percezione umana del mondo, è abbastanza difficile comprendere la dimensione di ciò che sta accadendo e immaginare la struttura dell'Universo. Oltre alla nostra galassia, in cui si trova il Sole e ci troviamo noi, ci sono dozzine, centinaia di altre galassie. Nessuno conosce il numero esatto di mondi distanti. Quante galassie ci sono nell'Universo possono essere conosciute solo approssimativamente creando un modello matematico del cosmo.

Pertanto, date le dimensioni dell'Universo, possiamo facilmente supporre che a decine, centinaia di miliardi di anni luce dalla Terra esistano mondi simili al nostro.

Spazio e mondi che ci circondano

La nostra galassia, che ha ricevuto il bellissimo nome "Via Lattea", era, secondo molti scienziati, il centro dell'universo solo pochi secoli fa. In realtà, si è scoperto che questa è solo una parte dell'Universo, e ci sono altre galassie di vario tipo e dimensione, grandi e piccole, alcune più lontane, altre più vicine.

Nello spazio, tutti gli oggetti sono strettamente interconnessi, si muovono in un certo ordine e occupano il posto assegnato. I pianeti che conosciamo, le stelle che conosciamo, i buchi neri e il nostro stesso sistema solare si trovano nella galassia della Via Lattea. Il nome non è casuale. Anche gli antichi astronomi, osservando il cielo notturno, paragonavano lo spazio intorno a noi a una pista di latte, dove migliaia di stelle sembrano gocce di latte. La Via Lattea, gli oggetti galattici celesti nel nostro campo visivo, costituiscono il cosmo vicino. Ciò che potrebbe esserci oltre la visibilità dei telescopi è diventato noto solo nel XX secolo.

Le scoperte successive, che hanno ampliato il nostro cosmo fino alle dimensioni della Metagalassia, hanno portato gli scienziati alla teoria del Big Bang. Un grandioso cataclisma si verificò quasi 15 miliardi di anni fa e servì da impulso per l'inizio dei processi di formazione dell'Universo. Uno stadio della sostanza è stato sostituito da un altro. Da dense nubi di idrogeno ed elio iniziarono a formarsi i primi inizi dell'Universo: protogalassie costituite da stelle. Tutto questo è accaduto in un lontano passato. La luce di molti corpi celesti, che possiamo osservare nei telescopi più potenti, è solo un saluto d'addio. Milioni di stelle, se non miliardi, che punteggiano il nostro cielo si trovano a un miliardo di anni luce dalla Terra, e hanno cessato di esistere da tempo.

Mappa dell'Universo: vicini più vicini e più lontani

Il nostro Sistema Solare e altri corpi cosmici osservati dalla Terra sono formazioni strutturali relativamente giovani e i nostri vicini più vicini nel vasto Universo. Per molto tempo, gli scienziati hanno creduto che la galassia nana più vicina alla Via Lattea fosse la Grande Nube di Magellano, situata a soli 50 kiloparsec. Solo di recente sono diventati noti i veri vicini della nostra galassia. Nella costellazione del Sagittario e nella costellazione del Canis Major ci sono piccole galassie nane la cui massa è 200-300 volte inferiore alla massa della Via Lattea, e la loro distanza è di poco più di 30-40 mila anni luce.

Questi sono uno degli oggetti universali più piccoli. In tali galassie il numero di stelle è relativamente piccolo (nell'ordine di diversi miliardi). Di norma, le galassie nane si fondono gradualmente o vengono assorbite da formazioni più grandi. La velocità dell'Universo in espansione, che è di 20-25 km/s, porterà involontariamente le galassie vicine ad una collisione. Quando ciò accadrà e come andrà a finire, possiamo solo indovinarlo. La collisione delle galassie è in corso tutto questo tempo e, a causa della transitorietà della nostra esistenza, non è possibile osservare cosa sta succedendo.

Andromeda, due o tre volte più grande della nostra galassia, è una delle galassie più vicine a noi. Continua ad essere uno dei più popolari tra astronomi e astrofisici e si trova a soli 2,52 milioni di anni luce dalla Terra. Come la nostra galassia, Andromeda è un membro del Gruppo Locale delle galassie. La dimensione di questo gigantesco stadio cosmico è di tre milioni di anni luce e il numero di galassie presenti in esso è di circa 500. Tuttavia, anche un gigante come Andromeda sembra piccolo rispetto alla galassia IC 1101.

Questa galassia a spirale più grande dell'Universo si trova a più di cento milioni di anni luce di distanza e ha un diametro di oltre 6 milioni di anni luce. Nonostante contenga 100 trilioni di stelle, la galassia è composta principalmente da materia oscura.

Parametri astrofisici e tipi di galassie

Le prime esplorazioni spaziali effettuate all’inizio del XX secolo hanno fornito molti spunti di riflessione. Le nebulose cosmiche scoperte attraverso l'obiettivo di un telescopio, di cui alla fine furono contate più di mille, erano gli oggetti più interessanti dell'Universo. Per molto tempo questi punti luminosi nel cielo notturno sono stati considerati accumuli di gas che facevano parte della struttura della nostra galassia. Edwin Hubble nel 1924 riuscì a misurare la distanza di un ammasso di stelle e nebulose e fece una scoperta sensazionale: queste nebulose non sono altro che galassie a spirale distanti, che vagano indipendentemente attraverso la scala dell'Universo.

Un astronomo americano fu il primo a suggerire che il nostro Universo fosse composto da molte galassie. L'esplorazione spaziale nell'ultimo quarto del XX secolo, le osservazioni effettuate utilizzando veicoli spaziali e tecnologie, incluso il famoso telescopio Hubble, hanno confermato queste ipotesi. Lo spazio è illimitato e la nostra Via Lattea è lontana dalla più grande galassia dell'Universo e, inoltre, non ne è il centro.

Solo con l'avvento di potenti mezzi tecnici di osservazione, l'Universo cominciò ad assumere contorni chiari. Gli scienziati si trovano di fronte al fatto che anche formazioni così enormi come le galassie possono differire nella loro struttura e struttura, forma e dimensione.

Grazie agli sforzi di Edwin Hubble, il mondo ha ricevuto una classificazione sistematica delle galassie, dividendole in tre tipi:

• spirale;
• ellittico;
• errato.

Le galassie ellittiche e a spirale sono i tipi più comuni. Questi includono la nostra galassia della Via Lattea, così come la nostra vicina galassia di Andromeda e molte altre galassie nell'Universo.

Le galassie ellittiche hanno la forma di un'ellisse e sono allungate in una direzione. Questi oggetti sono privi di maniche e spesso cambiano forma. Questi oggetti differiscono tra loro anche per dimensioni. A differenza delle galassie a spirale, questi mostri cosmici non hanno un centro chiaramente definito. Non esiste un nucleo in tali strutture.

Secondo la classificazione, tali galassie sono designate con la lettera latina E. Tutte le galassie ellittiche attualmente conosciute sono divise nei sottogruppi E0-E7. La distribuzione in sottogruppi viene effettuata a seconda della configurazione: dalle galassie quasi circolari (E0, E1 ed E2) agli oggetti altamente allungati con indici E6 ed E7. Tra le galassie ellittiche ci sono le nane e le vere e proprie giganti con diametri di milioni di anni luce.

Esistono due sottotipi di galassie a spirale:

• galassie presentate sotto forma di spirale incrociata;
• spirali normali.

Il primo sottotipo si distingue per le seguenti caratteristiche. In forma, tali galassie assomigliano a una spirale regolare, ma al centro di una tale galassia a spirale c'è un ponte (barra), che dà origine alle braccia. Tali ponti in una galassia sono solitamente il risultato di processi centrifughi fisici che dividono il nucleo galattico in due parti. Esistono galassie con due nuclei, il cui tandem costituisce il disco centrale. Quando i nuclei si incontrano, il ponte scompare e la galassia diventa normale, con un solo centro. C'è anche un ponte nella nostra galassia, la Via Lattea, in uno dei bracci del quale si trova il nostro sistema solare. Dal Sole al centro della galassia, il percorso, secondo le stime moderne, è di 27mila anni luce. Lo spessore del braccio del Cigno di Orione, nel quale risiedono il nostro Sole e il nostro pianeta, è di 700mila anni luce.

Secondo la classificazione, le galassie a spirale sono designate con le lettere latine Sb. A seconda del sottogruppo, esistono altre denominazioni per le galassie a spirale: Dba, Sba e Sbc. La differenza tra i sottogruppi è determinata dalla lunghezza della barra, dalla sua forma e dalla configurazione delle maniche.

Le galassie a spirale possono variare in dimensioni da 20.000 anni luce a 100.000 anni luce di diametro. La nostra galassia, la Via Lattea, si trova nella “zona aurea”, poiché le sue dimensioni gravitano verso galassie di medie dimensioni.

Il tipo più raro sono le galassie irregolari. Questi oggetti universali sono grandi ammassi di stelle e nebulose che non hanno una forma o una struttura chiara. Secondo la classificazione, hanno ricevuto gli indici Im e IO. Di regola, le strutture del primo tipo non hanno un disco o sono debolmente espresse. Spesso si può vedere che tali galassie hanno bracci simili. Le galassie con indici IO sono un insieme caotico di stelle, nubi di gas e materia oscura. Rappresentanti di spicco di questo gruppo di galassie sono le Grandi e Piccole Nubi di Magellano.

Tutte le galassie: regolari e irregolari, ellittiche e a spirale, sono costituite da trilioni di stelle. Lo spazio tra le stelle e i loro sistemi planetari è pieno di materia oscura o nubi di gas cosmico e particelle di polvere. Negli spazi tra questi vuoti ci sono buchi neri, grandi e piccoli, che disturbano l'idillio della tranquillità cosmica.

Sulla base della classificazione esistente e dei risultati della ricerca, possiamo rispondere con una certa sicurezza alla domanda su quante galassie ci sono nell'Universo e di che tipo sono. Ci sono più galassie a spirale nell'Universo. Costituiscono più del 55% del numero totale di tutti gli oggetti universali. Ci sono la metà delle galassie ellittiche, solo il 22% del numero totale. Nell'Universo esiste solo il 5% delle galassie irregolari simili alla Grande e alla Piccola Nube di Magellano. Alcune galassie sono vicine a noi e si trovano nel campo visivo dei telescopi più potenti. Altri si trovano nello spazio più lontano, dove predomina la materia oscura e l'oscurità dello spazio infinito è più visibile nell'obiettivo.

Galassie da vicino

Tutte le galassie appartengono a determinati gruppi, che nella scienza moderna sono solitamente chiamati ammassi. La Via Lattea fa parte di uno di questi ammassi, che contiene fino a 40 galassie più o meno conosciute. L'ammasso stesso fa parte di un superammasso, un gruppo più ampio di galassie. La Terra, insieme al Sole e alla Via Lattea, fa parte del superammasso della Vergine. Questo è il nostro vero indirizzo cosmico. Insieme alla nostra galassia, ci sono più di duemila altre galassie nell'ammasso della Vergine, ellittiche, a spirale e irregolari.

La mappa dell'Universo, su cui fanno affidamento oggi gli astronomi, dà un'idea di come appare l'Universo, quale sia la sua forma e struttura. Tutti gli ammassi si riuniscono attorno a vuoti o bolle di materia oscura. È possibile che anche la materia oscura e le bolle siano piene di alcuni oggetti. Forse si tratta di antimateria che, contrariamente alle leggi della fisica, forma strutture simili in un diverso sistema di coordinate.

Stato attuale e futuro delle galassie

Gli scienziati ritengono che sia impossibile creare un ritratto generale dell'Universo. Disponiamo di dati visivi e matematici sul cosmo che rientrano nella nostra comprensione. La scala reale dell’Universo è impossibile da immaginare. Ciò che vediamo attraverso un telescopio è la luce stellare che ci arriva da miliardi di anni. Forse il quadro reale oggi è completamente diverso. A seguito dei cataclismi cosmici, le galassie più belle dell'Universo potrebbero già trasformarsi in nuvole vuote e brutte di polvere cosmica e materia oscura.

Non si può escludere che in un lontano futuro la nostra galassia si scontrerà con una vicina più grande dell’Universo o inghiottirà una galassia nana esistente accanto. Resta da vedere quali saranno le conseguenze di tali cambiamenti universali. Nonostante il fatto che la convergenza delle galassie avvenga alla velocità della luce, è improbabile che i terrestri siano testimoni di una catastrofe universale. I matematici hanno calcolato che mancano poco più di tre miliardi di anni terrestri prima della collisione fatale. Se la vita esisterà sul nostro pianeta in quel momento è una domanda.

Anche altre forze possono interferire con l’esistenza di stelle, ammassi e galassie. I buchi neri, ancora conosciuti dall'uomo, sono in grado di inghiottire una stella. Dov'è la garanzia che tali mostri di enormi dimensioni, nascosti nella materia oscura e nei vuoti dello spazio, non saranno in grado di inghiottire completamente la galassia?