LE GALASSIE

Ammassi di galassie

Le prime osservazioni approfondite del cielo evidenziarono che in alcune regioni c'è quealcosa in più che delle semplici galassie; concentrazioni come quella della Vergine erano note molto tempo prima che la natura stessa delle galassie fosse compresa. Statistiche più complete hanno rivelato che la loro distribuzione nello spazio è assai lontana dall'essere il "mare" uniforme che si pensava, bensì si presentano con diverse (a dire il vero molte) galassie riunite in gruppi, ammassi con migliaia di componenti, superammassi e formazioni ancora più vaste.

Come già per le singole galassie, esistono diversi tipi di ammassi. I più ricchi e densi hanno forma tondeggiante, quelli meno numerosi hanno forma appiattita ed irregolare. Il tipo di ammasso rispecchia il suo contenuto in galassie. Regioni a densa popolazione, come i nuclei degli ammassi, sono gremite di ellittiche e di tipo S0 e prive di gas e stelle in fase di formazione. Regioni meno affollate possono ospitare spirali ed irregolari. La relazione denominata "morfologia-densità" ha riportato alla ribalta una vecchia questione irrisolta: nelle regioni ricche degli ammassi le spirali non si sono mai formate o si sono in qualche modo distrutte o trasformate?
Il dibattito è ancora aperto nonostante siano molte le prove che in alcuni ammassi le spirali, un tempo numerose, sono state trasformate da fattori esterni in ellittiche o S0. Un meccanismo di trasformazione simile è quello della fusione tra galassie e, sebbene sia raro, alle alte velocità rilevate negli ammassi potrebbe essere stato, un tempo, più rilevante.

Un secondo meccanismo di trasformazione potrebbe intervenire se gli ammassi contenessero una qualche sorta di mezzo/gas intergalattico. Qualcosa del genere è stato scoperto dai primi satelliti per raggi X ed è noto come si trovi ovunque negli ammassi e persino nei gruppi di galassie.

L'emissione nella radiazione X da parte dei gas di due galassie dell'Ammasso della Vergine. Lo studio di queste emissioni ha permesso lo sviluppo di una classificazione degli ammassi relativamente alla loro fase evolutiva. La rilevazione da parte dei satelliti per raggi X testimonia l'elevata temperatura a cui si trovano.
Cortesia William Forman, Christine Jones - Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

Moti casuali nell'ammasso riscaldano questi gas a temperature di 10 milioni di gradi kelvin rendendoli visibili solo per l'emissione X che producono. Questo gas, generalmente, ha una massa pari a quella delle stelle nelle galassie osservabili e, come queste si muovono nella sua direzione, forma una sorta di vento esterno. In principio potrebbe essere sufficientemente forte da trascinare all'esterno il gas contenuto nella galassia a spirale. Una spirale privata in questo modo del gas, cesserebbe la formazione stellare ed in breve tempo assomiglierebbe ad una di tipo S0.

Sovrapponendo all'immagine nell'ottico quella nella radiazione X ottenuta dal satellite ROSAT si rende visibile, in falsi colori, una bolla di gas caldi prova che la gravità esercitata dai gruppi o ammassi di galassie è superiore a quella data dalla somma di quella dei singoli componenti. Questo "surplus" gravitazionale, va attribuito alla materia oscura, la cui natura ed abbondanza nell'universo, rappresentano uno dei grandi misteri dell'astronomia moderna. Cortesia: ESA, NASA, R. Mushotzky.

Approfondite osservazioni in ammassi locali come quello della Vergine hanno provato infatti che le spirali prossime al nucleo hanno perso le regioni di gas più esterne.

Studi dettagliati della distanza e del redshift di galassie vicine hanno aggiunto un altro aspetto nella comprensione della dinamica degli ammassi: sono ancora nella fase di accrescimento!
Maggiore la distanza, maggiore il tempo impiegato dalla gravità dell'ammasso per esercitare la sua influenza sulle galassie circostanti cosicché quelle lontanissime vanno in direzione opposta rispetto all'espansione dell'universo e "cadono" nell'ammasso. Il nostro stesso Gruppo Locale presenta un moto rilevabile in direzione dell'Ammasso della Vergine (più precisamente in direzione del suo centro) e moti su grande scala come questo sono stati rilevati in molti ammassi vicini.

L'Ammasso della Vergine, con le sue circa 2.000 galassie, domina lo spazio intergalattico circostante la nostra Via Lattea e rappresenta il centro fisico del Superammasso Locale ed influenza tutte le galassie ed i gruppi di galassie con l'attrazione gravitazionale della sua massa enorme. Il nostro Gruppo Locale si muove ad una velocità di 100-400 km al secondo in direzione di questo ammasso (flusso Virgo centrico) e non è ancora chiaro se in futuro cadrà e si unirà all'ammasso.

A tal proposito si può dire che viviamo nell'era della formazione degli ammassi.