29
apr 2008

Galassie in collisione

Il telescopio spaziale Hubble invia la più grande collezione di immagini di scontri e interazioni tra galassie.

I testi di astronomia sono soliti presentarci le galassie come "isole", solitarie e maestose, ricche di stelle scintillanti e nebulose multicolori. Ma anche le galassie hanno una vita per così dire “sociale”: incontri e unioni, che alla fine portano alla fusione di due o più di questi magnifici oggetti celesti, sono tutt’altro che eventi rari. Nella nostra immaginazione tali avvenimenti hanno un sapore catastrofico: "incidenti" di una potenza devastante e distruttiva. In realtà le intense forze mareali, che si sviluppano in virtù delle reciproche interazioni gravitazionali, portano fertilità più che distruzione. Sotto il loro influsso, infatti, le nebulose, formate da gas e polveri, si addensano e collassano, dando vita a nuove stelle. <br /><br />Per festeggiare il 18 compleanno del telescopio spaziale "Hubble" (l'osservatorio orbitante è stato lanciato il 24 aprile 1990), la NASA ha pubblicato per la prima volta 59 spettacolari immagini di galassie interagenti. Quella che segue è una piccola selezione. <br /><br />Foto della gallery e video: &#169; NASA, ESA, (STScI/AURA)-ESA/Hubble Collaboration, e A. Evans (University of Virginia, Charlottesville/NRAO/Stony Brook University).<br /><br /><em>[Gmb - ha collaborato Mario Di Martino]</em><br /><br /><br />Quando due galassie si scontrano non dobbiamo immaginarci collisioni fra stelle, come fossero palle di biliardo. Si tratta di eventi molto rari. Ad interagire sono quasi esclusivamente le forze gravitazionali e i gas. L'interazione gravitazionale tra galassie provoca soprattutto cambiamenti nella loro struttura fisica. Ad una iniziale deformazione indotta dalle reciproche forze mareali, segue la fusione vera e propria, che dà origine ad un'altra galassia. Gli effetti più devastanti di una collisione galattica sono però quelli che avvengono nei gas. <br />In quest’immagine l’anello è il risultato dell’onda d’urto provocata dalla collisione: la materia inizialmente è stata attirata verso il centro di una delle due galassie e poi, una devastante onda d'urto, l’ha fatta propagare verso l’esterno, creando un anello di stelle. <br />L’altra galassia, allungata e perpendicolare all’anello, indica che Arp 148 - com'è stato catalogato questo oggetto - è la fotografia più precisa che abbiamo di uno scontro in corso. Si tratta pur sempre di un momento, preciso e puntuale, di un processo la cui durata è di diverse centinaia di milioni di anni. Con l'aiuto di supercomputer, delle immagini di varie galassie in diversi momenti degli scontri, e di un buon modello matematico oggi è però possibile simulare l'intera sequenza dell'interazione tra due o più galassie. Questo filmato mostra un'accurata simulazione e sovrappone al modello le immagini raccolte dal telescopio spaziale "Hubble".<br /><br />Copyright: NASA, ESA, and F. Summers (STScI)<br /><br /><div align="center"><embed src="http://media.ifocus.focus.it/v/558fae5f-79b2-404e-bcff-f2f8d83f78ee.vid" width="402" height="365" type="application/x-shockwave-flash" wmode="transparent" /></div>Le due galassie di questa immagine si trovano in una situazione precedente al vero e proprio scontro e la loro interazione è ancora molto debole. Si tratta di galassie a spirale molto ricche di gas. La collisione tra le nubi di gas di due galassie provoca la formazione di onde d'urto che riscaldano e comprimono il gas stesso. Nelle parti più dense della nube il gas, compresso dal collasso gravitazionale, si riscalda rapidamente e si frammenta, dando il via alla formazione di nuove stelle. <br />Quest’oggetto si trova a circa 450 milioni di anni luce dalla Terra ed è denominato UGC 9618 o Arp 302.Hubble ha catturato quella che ai nostri occhi potrebbe sembrare una leggiadra danza di una coppia di galassie, denominate ESO 77-14.<br />Il "ponte" di stelle che unisce le galassie è causato dal "tiro alla fune" tra i due campi gravitazionali. L'interazione tra i corpi celesti ne sta modificando anche le zone più centrali. Un processo lentissimo, lungo miliardi di anni.<br /><p>Un sorriso dallo spazio più profondo? Un delfino che guizza? Sono diverse le figure che gli astronomi sono soliti dare a NGC 6670, una coppia di galassie i cui confini si stanno sovrapponendo. Secondo gli scienziati si tratta del secondo incontro/scontro tra i due sistemi, un evento abbastanza raro perché generalmente, dopo il primo incontro, due galassie rimangono intrappolate gravitazionalmente per poi fondersi tra di loro. <br /></p>I due nuclei distano soltanto 50.000 anni luce e hanno una luminosità di un centinaio di miliardi di volte rispetto al Sole; si ritiene pertanto che stiano per entrare in una fase di intensa formazione stellare.<br />NGC 6240 è un oggetto composto da due piccole galassie che, fondendosi tra loro hanno dato origine ad una struttura con una curiosa forma a farfalla (o ad aragosta). <br />Nello stesso sistema due enormi buchi neri si stanno avvicinando tra di loro a grande velocità: ora si trovano ad una distanza di circa 3.000 anni luce e presumibilmente tra milioni di anni entreranno in collisione. Il loro scontro provocherà un'immane esplosione con una inimmaginabile produzione di energia, per lo più sotto forma di raggi gamma.Non troppo lontano da noi, nella costellazione del Sagittario, ecco ESO 593-8, un sistema di due galassie in collisione, al cui interno si notano diversi ammassi di giovani stelle. <br />Le galassie che si fondono, molto più comuni nell’universo primordiale di quanto lo siano ora, sono, secondo le attuali teorie, tra i più potenti “motori” dell’evoluzione del cosmo. Si ritiene infatti che questo fenomeno "accenda" i quasar e inneschi intensi processi di formazione stellare, a cui in breve tempo seguono le esplosioni di supernova prodotte dalle stelle più massicce, la cui vita è molto breve.<br /><p>Le due galassie di questa foto non si sono ancora scontrate: la più piccola, sulla sinistra, denominata LEDA 62867, sembra al sicuro, almeno per ora. Probabilmente verrà "fagocitata" dall’altra, più massiccia. Gli effetti delle reciproche interazioni , infatti, sono già visibili agli occhi di esperti astronomi. </p><p>Le immagini raccolte da "Hubble" rappresentano diverse istantanee dei differenti stadi del lungo processo d’interazione tra queste due galassie. Anche nei sistemi apparentemente isolati possono trovarsi tracce di precedenti fusioni. <br />La Via Lattea, per esempio, contiene molti detriti di piccole galassie incontrate e "divorate" nel corso della sua lunga vita (più di 12 miliardi di anni). Attualmente sta assorbendo una galassia ellittica nana che si trova in direzione della costellazione del Sagittario. Ma a sua volta, sembra sul punto di scontrarsi con Andromeda (M 31) per dare origine a una nuova galassia ellittica che, a futura memoria, è già stata denominata "Milkomeda": le due strutture si stanno avvicinando con una velocità relativa di circa 500.000 chilometri all’ora.</p>Perché sono così comuni le collisioni nello spazio dal momento che l’Universo è composto – in percentuale – da pochissima materia? La distribuzione della materia nell’universo dipende dalla competizione fra la forza di gravità e l’espansione dell’universo stesso. Ne risulta che le galassie non sono localizzate casualmente e che la materia sembra concentrarsicome in una serie di “matrioske” cosmiche: la maggior parte delle stelle si raggruppa in galassie, a loro volta la maggior parte della galassie si trova riunita in piccoli insiemi, i gruppi, costituiti da poche decine di galassie, oppure in ammassi, che possono essere formati da migliaia di galassie e che possono estendersi molti milioni di anni-luce. Gruppi e ammassi di galassie fanno parte di strutture di dimensioni ancora maggiori, i super ammassi. La collisione di queste due galassie a spirale, per esempio, si trova appunto nella cosiddetta “grande muraglia”, o “grande parete”, un enorme super ammasso di galassie lungo circa 500 milioni di anni luce e largo 300. Ad oggi è la seconda struttura più grande conosciuta.Due galassie a spirale in stretta interazione tra loro sono unite da un ponte di gas e polveri. L’interazione tra i due sistemi (o tre, come può succedere più raramente) dipende da molti fattori: la massa degli oggetti, la velocità di interazione, il tipo di galassia. <br />Quando le due galassie hanno masse molto diverse avviene una sorta di "attrazione fatale": la più piccola è destinata ad essere assorbita dalla maggiore ("cannibalismo galattico"). <br />Altre volte invece l'interazione è così rapida e labile che le due galassie mutano solo di poco le loro caratteristiche fisico-chimiche. <br />Talvolta infine l'interazione gravitazionale può ridisegnare la struttura stessa degli oggetti, conferendo loro una forma caratteristica. È il caso delle <a href="http://www.pd.astro.it/MOSTRA/NEW/IMAGES/NGC4038G.GIF" target="_new"><strong><u>"Antenne"</u></strong></a> (&#169; INAF -Astronomical Observatory of Padova), una coppia di galassie la cui interazione ha provocato lunghi filamenti di gas e stelle.Arp 256 è un sistema di due galassie a spirale in fase di unione. La loro forza gravitazionale ha già spinto fasci di gas verso l’esterno di ognuna di esse. <br />Molte delle galassie raccolte in questa galleria sono identificate dal nome Arp e da un numero. Arp sta per Halton Arp, un astronomo statunitense che già negli anni ‘60 compilò un catalogo di galassie peculiari che resta a tutt'oggi uno strumento fondamentale per l'astronomia extragalattica. Da quelle ricerche Arp ha ricavato una teoria rivoluzionaria e controversa, ma solidamente basata su precise osservazioni ed eleganti e impeccabili modelli matematici, che rappresenta una sfida al modello dominante di Universo. Secondo Arp l'Universo non sarebbe in espansione, ma stazionario.{CONTENT}

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