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Le galassie oltre la Via Lattea

Luca Ciotti

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La formazione delle galassie

Le regolarità riscontrate nelle classificazione di Hubble, e la stretta relazione fra le varie proprietà strutturali e dinamiche all'interno dei vari tipi morfologici (quantità di gas e polveri, dimensione relativa del bulge e del disco, importanza e grado di avvolgimento dei bracci per le spirali, luminosità totale e velocità medie delle stelle all'interno delle galassie Ellittiche e Spirali), ci porta a ritenere che tali regolarità possano fornire preziose indicazioni sulla possibile formazione delle galassie.

Una delle domande più pressanti a questo riguardo, sulla quale lavorano attivamente ricercatori di tutto il mondo, è la seguente: le galassie early type e late type "nascono" come tipi diversi, oppure nell'Universo si forma soltanto un tipo di galassie e l'altra classe si origina per "evoluzione" di questa prima generazione? Purtroppo una risposta definitiva all'interrogativo sopra formulato, nonostante l'immensa mole di conoscenze sia teoriche che osservative, è attualmente mancante. Accenniamo qui soltanto brevemente ai due scenari. Nel primo caso (quello cioè in cui le galassie early type e late type si formano per processi fisici fra loro diversi), si ritiene che in entrambi i casi la formazione sia stata determinata da un lento raffreddamento di immense nubi di gas primordiale, le quali per progressivo raffreddamento e conseguente contrazione e frammentazione si trasformano nelle galassie come oggi le vediamo. In questo scenario le galassie Ellittiche si sarebbero formate a seguito di un rapidissimo (rispetto ai tempi cosmologici!) processo di frammentazione, processo più rapido del successivo collasso. Al contrario, le galassie che presentano dischi (come le Spirali) nascerebbero a seguito di processi di frammentazione molto più lenti, nei quali prima la nube di gas collasserebbe in un disco, e solo successivamente si formerebbe la maggioranza delle stelle. Nel secondo scenario, poiché risulta per vari motivi (che non possiamo qui discutere) impossibile sostenere che le galassie late type si formino per evoluzione delle galassie early type, si suppone che nell'Universo primordiale si formino soltanto galassie late type (essenzialmente Spirali), le quali poi "fondendosi" a seguito di interazioni gravitazionali darebbero origine alle galassie late type (essenzialmente Ellittiche).

Inutile dire che entrambi gli scenari di formazione hanno i loro pregi e difetti, punti di forza e debolezze, sia osservativi che teorici. Forse, come già successo nel 1924 per la disputa sulla natura delle galassie, sarà necessario attendere la costruzione (già in corso presso vari istituti di ricerca internazionali) di strumenti ancora più potenti di quelli attualmente disponibili, che ci possano permettere di osservare "in diretta" la formazione delle galassie. È ragionevole ritenere che nei prossimi dieci anni tale domanda abbia risposta.



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