Tipi di galassie

Le diverse forme delle galassie vengono studiate nella morfologia galattica, che descrive e classifica le loro strutture. La morfologia galattica si basa sulla classificazione introdotta dal famoso astronomo americano Edwin Powell Hubble (* 1889, † 1953). Hubble distingueva in particolare le galassie ellittiche e quelle a spirale. A tal fine ha creato uno schema noto come «sequenza di Hubble» o «forma di Hubble». Successivamente è stata aggiunta la forma irregolare. Queste tre classi - ellittica, a spirale e irregolare - comprendono diverse sottoclassi che differenziano ulteriormente la forma delle galassie.

• Le galassie ellittiche (E) sono galassie senza struttura, di forma ellittica, la cui luminosità diminuisce dall'interno verso l'esterno. Le ellissi sono suddivise in sottoclassi che vanno da circolari (E0) a fortemente ellittiche (E7). La popolazione stellare delle ellissi è prevalentemente vecchia. L'alta percentuale di giganti rosse fa apparire l'intera galassia rossastra. Nelle ellissi è presente pochissimo gas dal quale potrebbero formarsi nuove stelle. Le galassie ellittiche non sono in realtà piatte, ma piuttosto ellissi tridimensionali o ellissoidi (simili a un pallone da rugby).
• Le galassie a spirale (S) sono costituite da una zona centrale (rigonfiamento) e da bracci a spirale. Lo spettro delle spirali va da tipi con bracci stretti e rigonfiamento grande (Sa) a sistemi con bracci molto aperti e rigonfiamento piccolo (Sc). Si distingue inoltre se nella zona centrale è riconoscibile una struttura a barra (SBa, SBb, ...) o meno (Sa, Sb, ...). Tipicamente, i bracci a spirale contengono una percentuale più o meno elevata di gas e zone in cui avviene la formazione stellare. Il colore dei bracci a spirale è bluastro, mentre il rigonfiamento appare piuttosto rosso. A differenza delle galassie ellittiche, le spirali ruotano attorno al loro centro. L'intera galassia è quindi appiattita in forma di disco perpendicolare all'asse di rotazione, come una pasta per pizza che viene fatta ruotare da un pizzaiolo sulla punta delle dita.
• Le galassie irregolari (Irr), come suggerisce il nome, presentano forme irregolari molto diverse tra loro. Secondo la logica di Hubble, le galassie irregolari si collegano alle spirali nello schema a destra. Spesso queste galassie contengono zone di formazione stellare molto attive, vere e proprie esplosioni di nascita stellare.

Le galassie ellittiche sono comunemente designate come tipi precoci, mentre le galassie a destra nello schema, a partire da Sc, sono chiamate tipi tardivi. Nonostante la terminologia, lo schema di Hubble non deve essere interpretato come una sequenza cronologica.

Ampliamento dello schema di Hubble

Lo schema di Hubble si riferisce alle galassie più prominenti e luminose. Successivamente sono stati scoperti altri sistemi stellari di minore luminosità. Questi non possono essere inseriti nella sequenza di Hubble, poiché hanno forme proprie. Intorno al 1950, quindi, i tipi di galassie tardive furono ulteriormente differenziati: l'astronomo americano Harlow Shapley (* 1885, † 1972) ampliò la nomenclatura S con il tipo Sd, che descrive spirali irregolari. Gérard-Henri de Vaucouleurs (* 1918, † 1995), astronomo franco-americano, ha stabilito Sdm, Sm e Im come nuove classi di tipi molto tardivi. Per quanto riguarda i tipi precoci, si è riconosciuto che le galassie formano un continuum di luminosità fino a formare strutture estremamente deboli e diffuse.

Bassa luminosità: galassie nane

Uno studio sistematico sulle strutture delle galassie con bassa luminosità è stato condotto nel 1984 dall'astronomo basilese Bruno Binggeli (* 1953) e dall'americano Allen Rex Sandage (* 1926, † 2010). Hanno introdotto diverse classi di cosiddette galassie nane (abbreviate con “d” da dwarf). Con galassia nana si intende una galassia che non supera una determinata luminosità. Il termine “nana” non ha quindi necessariamente a che fare con le dimensioni della galassia. Una scoperta importante dello studio di Binggeli e Sandage è che non esistono vere spirali nane come di tipo dSa, dSb, dSc. Questo si spiega col fatto che i bracci a spirale possono formarsi solo a partire da una certa velocità di rotazione, per la quale è necessaria una massa galattica sufficientemente elevata.

Le galassie a spirale sono solitarie

Se si osserva una mappa delle galassie, si nota che i diversi tipi non sono distribuiti in modo casuale nello spazio: mentre le spirali si trovano spesso lontane da altre galassie, le ellissi raramente sono sole, ma si osservano nelle zone dense degli ammassi galattici. Questo ci porta alle domande attuali della ricerca sulle galassie: le ellissi nascono in zone dense e le spirali in campo aperto? Oppure la forma di una galassia a spirale cambia nel tempo mentre migra verso zone galattiche più densamente popolate?