Esplorazione delle galassie: dalla Via Lattea ai quasar

Nel seguente contenuto si parlerà delle galassie, dando uno sguardo a quelle che esistono e approfondendone alcune.

La Via Lattea: anatomia della nostra isola stellare

Ogni singolo astro o agglomerato di gas osservabile a occhio nudo dalla Terra è parte integrante della nostra struttura galattica. Quella scia luminosa e indistinta che solca il firmamento, storicamente nota come Via Lattea, non è altro che la vista prospettica del piano del disco in cui siamo immersi, un addensamento di miliardi di stelle talmente fitte da generare una luminescenza continua.
Morfologicamente, la nostra galassia si presenta come un disco schiacciato dotato di un rigonfiamento baricentrico denominato bulbo o nucleo galattico. Da questo centro gravitazionale si dipanano i bracci a spirale, percorsi da astri che orbitano incessantemente attorno al fulcro centrale. Un dettaglio fisico rilevante risiede nella dinamica delle orbite: la rapidità del moto di rivoluzione tende a diminuire man mano che si procede verso le frange esterne della struttura.

All'interno di questo disco si concentra la materia interstellare, un amalgama di gas e polveri che dà origine alle nebulose, vere e proprie culle per la formazione di nuove generazioni di stelle. Oltre ai singoli soli, lo spazio è popolato da ammassi stellari, gruppi di astri nati dalla medesima nube e vincolati dalla gravità. Esternamente al piano principale si estende l'alone galattico, un inviluppo sferoidale rarefatto dove risiedono i corpi celesti più antichi e dove la polvere cosmica è quasi del tutto assente.

Morfologia delle strutture galattiche

Il cosmo non si limita alla nostra galassia, ma ospita una quantità immensa di sistemi analoghi, stimati in centinaia di miliardi. Le tipologie strutturali vengono catalogate secondo lo schema di Hubble in quattro macro-gruppi:

• Galassie a spirale: caratterizzate da una struttura definita.
• Galassie ellittiche: sistemi privi di bracci, con forme che variano dalla sfera all'ellissoide; contengono prevalentemente popolazioni stellari evolute e scarse riserve di gas.
• Sistemi globulari: formazioni sferiche dove la densità degli astri è massima al centro e si dirada gradualmente verso i margini.
• Galassie irregolari: agglomerati privi di una simmetria precisa, spesso deformati da scontri gravitazionali o interazioni con sistemi limitrofi.

Architettura del cosmo: ammassi e filamenti

Le galassie non vagano isolate, ma sono organizzate in gerarchie complesse dettate dalla forza gravitazionale. La Via Lattea è inserita nel Gruppo Locale, un distretto spaziale che comprende circa trenta galassie, tra cui domina per dimensioni quella di Andromeda.
Espandendo la scala di osservazione, i gruppi confluiscono in ammassi galattici, i quali a loro volta si aggregano in superammassi. Queste megastrutture si estendono per distanze colossali, delineando una sorta di intelaiatura cosmica.

Emissioni radio e sorgenti di alta energia

L'astronomia contemporanea si avvale della radioastronomia per captare segnali invisibili all'occhio umano. Tra le radiosorgenti più rilevanti troviamo i resti di supernove, ma anche le radiogalassie, i cui nuclei emettono flussi energetici migliaia di volte superiori a quelli delle galassie standard.
Una menzione speciale spetta ai quasar (sorgenti quasi-stellari). Sebbene al telescopio appaiono come semplici punti di luce, essi sprigionano energie inconcepibili. La scienza attuale ipotizza che siano le regioni centrali di galassie antichissime, la cui potenza è alimentata dall'attività di buchi neri supermassicci.

Dinamiche di espansione e spostamento spettrale

La comprensione moderna dell'Universo si basa sul movimento reciproco delle galassie. Esaminando lo spettro luminoso dei sistemi remoti, si osserva un sistematico slittamento verso le frequenze del rosso. Tale fenomeno è spiegato tramite l'effetto Doppler.
Questa prova stabilisce una relazione diretta tra distanza e velocità. Di solito più una galassia è remota, più rapidamente sembra fuggire da noi. Questa evidenza ha permesso di confermare che lo spazio stesso è in costante dilatazione, convalidando la teoria di un Universo dinamico e in perenne espansione.