La forma delle galassie

[giannipampersi]

Buongiorno a tutti!
Di recente mi sono chiesto quali siano i fattori rilevanti che fanno assumere ad una galassia una forma specifica. Cioè, mi chiedo perché esistano galassie a spirale e a spirale barrata, ellittiche e lenticolari: cos'è che gli fa assumere forme differenti?
Ho pensato che un fattore decisivo sia l'interazione con altre galassie, ma vorrei saperne di più.

[Giuseppe Casini]

Non ne sono sicuro, però mi pare di aver letto che le galassie ellittiche si formino dalla collisione di due galassie, cosa che succederà anche alla nostra Via Lattea con M31.

[Giuseppe Casini]

Sì ho controllato adesso (bello dare informazioni non verificate rischiando di diffondere disinformazione :cool:), si formano quando più galassie non troppo grandi entrano in collisione, fondendosi in un oggetto più grande, che non presenta i tipici bracci ed ha pochissime stelle giovani e nubi di gas, proprio a causa dell'età delle due galassie che si sono scontrate ed al tempo lunghissimo che è necessario per crearne una.

[etruscastro]

in effetti è così, è l'evoluzione delle galassie che si fondono a creare poi le Ellittiche

[Red Hanuman]

Allora, le teorie più recenti spiegano la formazione delle galassie tramite accrescimento progressivo, partendo da nubi con massa paragonabile a quella degli ammassi globulari.
Queste si cominciano ad accumulare a causa della gravità ed a ruotare a causa degli effetti di marea provocati da altri agglomerati analoghi.

Normalmente si forma un BN supermassiccio, non è ancora chiaro se tramite fusione di piccoli BN o collasso della nube primordiale o altro.

Col tempo, si possono formare strutture temporanee (in senso astronomico) come le braccia delle spirali.
Si crede si formino un po' allo stesso modo degli ingorghi nelle autostrade: accumuli di densità che si verificano per poco tempo, per poi tornare a distribuirsi uniformemente.
Lo stesso si può dire delle barre, che si formano quando nubi di gas, polvere e le stelle alla base delle braccia della spirale si accumulano per creare una regione più densa che favorisce la formazione di stelle.

Paradossalmente, è più probabile lo scontro di due galassie che quello di due stelle, questo perché di fatto le galassie sono oggetti molto grandi e diffusi.
Quando si verifica una collisione, ogni galassia si deforma in reazione all'attrazione gravitazionale della sua compagna.

Se le galassie in collisione non hanno una velocità relativa sufficiente, si possono fondere per formare un'unica galassia più grande.
La galassia risultante può essere molto diversa dalle due che l'hanno creata; per esempio, la fusione di una galassia a spirale con una ellittica potrebbe generare una galassia irregolare.


Lo scontro tra una galassia grande con una più piccola può provocare un disturbo che le riguarda entrambe, e che comporta il lancio di gas, polvere e stelle verso l'esterno.
Il risultato finale può essere una galassia con un bordo ad anello pieno di materia che genera nuove stelle: una galassia ad anello, appunto.
Nel contempo, mentre parte della materia viene lanciata verso l'esterno, dell'altra può fluire verso il nucleo ed alimentare il buco nero centrale, dando origine a un nucleo galattico attivo.

Questa al momento è la spiegazione più coerente con i dati, ma Webb potrebbe portarci a stravolgere il quadro.

[giannipampersi]

Vi ringrazio tutti per queste preziose informazioni!

[davide1334]

Paradossalmente, è più probabile lo scontro di due galassie che quello di due stelle, questo perché di fatto le galassie sono oggetti molto grandi e diffusi.

al proposito leggevo che in un’eventuale scontro lattea/andromeda ,viste le grandi distanze
a cui (statisticamente) passerebbero le stelle più vicine, il sistema solare potrebbe non risentirne
di una virgola,orbite planetarie comprese…possibile?

[Red Hanuman]

davide1334 , sì è possibile e probabile. Come potrebbe essere che l'intero sistema solare sia scagliato lontano dalla nuova galassia o al centro della stessa. Sarebbe un bel caos.
A tal proposito, non è poi così certo che Andromeda e Via Lattea si scontrino. Sono state fatte ulteriori simulazioni, inserendo nei calcoli anche i modelli delle galassie del gruppo locale (nubi di Magellano incluse).

La probabilità di uno scontro - fusione è scesa sotto il 50%. Esserci per poter vedere... :rolleyes::sneaky::whistling:

[Pierluigi Panunzi]

lo spazio è così vuoto e le distanze sono così enormi (astronomiche !) che la probabilità di un incontro-scontro tra due singole stelle oppure ancora un passaggio ravvicinato a distanza tale da provocare variazioni orbitali ad eventuali sistemi solari, è davvero ridotta al lumicino...

sarebbe davvero bello assistere a tutto ciò arrivando nel futuro con una buona macchina del tempo, ma il problema è la durata dell'evento...
si dovrebbe saltellare poi in avanti per eoni prima di accorgersi di qualcosa che sta cambiando... :shock:

che bello sognare!!! ;)

[Ro84]

A tal proposito, non è poi così certo che Andromeda e Via Lattea si scontrino

L'avevo letta anch'io questa cosa, e infatti non sono affatto così convinto che alla fine debbano per forza scontrarsi, a differenza di quanto (tanto per cambiare... ma sappiamo che non è una novità) si dia ancora assolutamente per "certo" questo evento in praticamente tutti gli articoli dei media (sia generalisti che specifici).

[Angelo_C]

Pensate a un ipotetico astrofilo del futuro che dalla nostra galassia si gode il "passagio" ravvicinato di M31, un bestione che occupa ben più di 30° di cielo, ma che visione sarebbe? :sbav:

[Ro84]

Tipo la Grande Nube di Magellano, ma un po' più grande. :biggrin:

[Morimondo]

Col tempo, si possono formare strutture temporanee (in senso astronomico) come le braccia delle spirali.
Si crede si formino un po' allo stesso modo degli ingorghi nelle autostrade: accumuli di densità che si verificano per poco tempo, per poi tornare a distribuirsi uniformemente.
Lo stesso si può dire delle barre, che si formano quando nubi di gas, polvere e le stelle alla base delle braccia della spirale si accumulano per creare una regione più densa che favorisce la formazione di stelle.

Non riesco a capire perchè le barre delle galassie siano cosi stabili e quindi frequenti. Se la formazione di queste barre è transitoria ed è destinata poi a dissolversi perchè le stelle hanno velocità diverse a seconda della loro distanza da nucleo galattico, perchè ne vediamo cosi tante?
E' vero che si è teorizzata la materia oscura per spiegare la velocità insolitamente alta delle stelle periferiche ma le stelle delle barre galattiche sembrano inchiodate come i seggiolini sulle barre di una giostra.

Vi sono foto di galassie in cui si vede chiaramente che le barre si stanno dissolvendo magai a diversi livelli?
sarebbe utile conoscere la percentuale media delle galassie barrate rispetto al totale delle spirali con e senza barra.

[giannipampersi]

sarebbe utile conoscere la percentuale media delle galassie barrate rispetto al totale delle spirali con e senza barra.

Stando ad un articolo dell'INAF del 2012, circa 2/3 delle galassie a spirale sono barrate, almeno nell'Universo vicino a noi e quindi più "recente".
Infatti, sempre secondo l'articolo in questione, solo 1/5 delle galassie a spirale sono barrate nell'Universo più distante.

Quanto all'origine e alla causa della loro persistenza non vengono dati ulteriori dettagli.

[Red Hanuman]

Morimondo sembrerebbe che le barre nascano partendo da qualche interazione tra galassie o da qualche squilibrio di massa all'interno della galassia stessa (anche piccolo).

A questo punto, alcune stelle tendono ad occupare orbite allungate influenzando altre stelle e perpetuando il disturbo fino a creare un'onda di densità.
L'onda si propaga poi dal centro della galassia, modificando le orbite delle stelle interne e dando origine alla struttura a barra.

In teoria sarebbe un fenomeno transitorio che tende ad esaurirsi in tempi astronomicamente relativamente brevi (un paio di miliardi di anni), ma simulazioni al computer rivelano che la barra, una volta formata, tende ad attirare altra materia verso il centro galattico, e finisce o per autoalimentarsi o per dare vita ad una serie di barre in sequenza man mano più piccole e spesse (per via dell'incremento di massa del nucleo dovuto al gas in arrivo, che tra l'altro finisce per favorire la formazione di nuove stelle ed accrescere il BN supermassiccio centrale, magari traformandolo in un AGN).
Questa ipotesi di evoluzione potrebbe spiegare anche il fatto che si osservano barre più frequentemente in galassie vecchie che in quelle giovani, ma è appunto solo una ipotesi, ancora in via di verifica.
Comunque, il progressivo aumento di massa del nucleo galattico tenderebbe a smorzare la la formazione delle barre, e alla fine le galassie non dovrebbero più formarne.

Per quanto riguarda le percentuali per tipologia, sembra che circa il 70% delle galassie a spirale siano barrate, ma se consideriamo l'insieme di tutte le galassie, allora la percentuale di quelle barrate scende al 25-30% circa.

[Morimondo]

Morimondo
A questo punto, alcune stelle tendono ad occupare orbite allungate influenzando altre stelle e perpetuando il disturbo fino a creare un'onda di densità.
L'onda si propaga poi dal centro della galassia, modificando le orbite delle stelle interne e dando origine alla struttura a barra.

Per orbite allungte intendi orbite fortemente ellittiche in cui l'asse minore è piu o meno la larghezza della barra e quelli maggiori tendenti alla lunghezza della barra?

[Red Hanuman]

Sì, più o meno. ;)