După ce au stabilit existența altor galaxii, în afară de Calea Lactee, Hubble și alți astronomi au început să le observe mai îndeaproape, notând formele, conținutul lor și alte proprietăți pe care le-au putut măsura la vremea aceea, constatând astfel că în univers există mai multe tipuri de galaxii. Aceasta era o sarcină complicată în anii 1920, când obținerea unei singure fotografii sau a unui spectru al unei galaxii putea dura o noapte întreagă de observații neobosite. Astăzi, telescoapele mai mari și detectoarele electronice au făcut această sarcină mai puțin dificilă, deși observarea celor mai îndepărtate galaxii (cele care ne arată universul în fazele sale incipiente) necesită încă un efort considerabil.
Primul pas în încercarea de a înțelege un nou tip de obiect este adesea pur și simplu de a-l descrie. După cum se dovedește, cele mai mari și luminoase galaxii au una dintre cele două forme de bază: fie sunt mai plate și au brațe spiralate, ca propria noastră galaxie, fie par a fi eliptice (în formă de dirijabil sau de trabuc). Multe galaxii mai mici, în schimb, au o formă neregulată.
Galaxii spirale
Propria noastră galaxie și galaxia Andromeda sunt galaxii spirale mari, tipice. Ele constau dintr-o umflătură centrală, un halou, un disc și brațe spiralate. Materialul interstelar este de obicei răspândit pe discurile galaxiilor spirale. Nebuloase cu emisie strălucitoare și stele fierbinți și tinere sunt prezente, în special în brațele spirale, arătând că încă se formează noi stele. Discurile sunt adesea pline de praf, ceea ce se observă mai ales în acele sisteme pe care le vedem aproape de margine.
Galaxii spirale – (a) Brațele spiralate ale lui M100 sunt mai albastre decât restul galaxiei, indicând stele tinere, de masă mare și regiuni de formare a stelelor. (b) Vedem galaxia spirală NGC 4565 aproape exact din profil, iar din acest unghi, putem vedea praful din planul galaxiei; pare întunecat deoarece absoarbe lumina stelelor din galaxie. | Foto: a. NASA, ESA, JUDY SCHMIDT; b. JSCHULMAN555/WIKIMEDIA
În galaxiile pe care le vedem din față, stelele strălucitoare și nebuloasele de emisie fac ca brațele spiralelor să iasă în evidență. Grupurile de stele deschise pot fi văzute în brațele spiralelor mai apropiate, iar grupurile globulare sunt adesea vizibile în halourile lor. Galaxiile spirale conțin un amestec de stele tinere și bătrâne, la fel ca și Calea Lactee. Toate spiralele se rotesc.
Aproximativ două treimi din galaxiile spirale din apropiere au bare de stele în formă de cutie sau în formă de arahidă care trec prin centrele lor. Astronomii numesc aceste galaxii spirale barate.
Galaxia noastră are și ea o bară modestă. Brațele spiralate încep de obicei de la capetele barei. Faptul că barele sunt atât de comune sugerează că ele au i viață lungă; este posibil ca majoritatea galaxiilor spirale să formeze o bară la un moment dat în timpul evoluției lor.
Părțile luminoase ale galaxiilor spirale par să varieze în diametru de la aproximativ 20.000 până la mai mult de 100.000 de ani-lumină. Studii recente au descoperit că există probabil o cantitate mare de material galactic care se extinde cu mult dincolo de marginea aparentă a galaxiilor. Acest material pare a fi un gaz subțire, rece, care este greu de detectat prin majoritatea observațiilor.
Galaxii eliptice
Galaxiile eliptice constau aproape în întregime din stele vechi și au forme sferice sau elipsoide (sfere oarecum turtită). Nu conțin urme de brațe spirale. Lumina lor este dominată de stele roșiatice mai vechi (stelele de populație II). În galaxiile eliptice mai mari din apropiere, pot fi identificate multe roiuri globulare. Nebuloasele de praf și emisie nu sunt vizibile în galaxiile eliptice, dar multe astfel de galaxii conțin o cantitate mică de materie interstelară.
Galaxii eliptice – (a) ESO 325-G004 este o galaxie eliptică gigantică. În jurul marginilor acestei imagini pot fi văzute și alte galaxii eliptice. (b) Această galaxie eliptică a provenit probabil din ciocnirea a două galaxii spirale. | Foto: a. NASA, ESA, STScI/AURA; b. ESA/HUBBLE, NASA
Galaxiile eliptice prezintă diferite grade de aplatizare, variind de la sisteme care sunt aproximativ sferice până la cele care se apropie de planeitatea spiralelor. Rarele galaxii eliptice gigantice (de exemplu, ESO 325-G004) ating luminozități de miliarde de ori mai mari decât a Soarelui. Masa unei galaxii eliptice gigantice poate ajunge la trilioane de mase solare.
Diametrele acestor galaxii mari se întind pe câteva sute de mii de ani-lumină și sunt considerabil mai mari decât cele mai mari galaxii spirale. Deși stelele individuale orbitează în jurul centrului unei galaxii eliptice, orbitele nu sunt toate în aceeași direcție, așa cum se întâmplă în galaxiile spirale. Prin urmare, galaxiile eliptice nu par să se rotească într-un mod sistematic, ceea ce face dificilă estimarea materiei întunecate pe care o conțin.
Galaxii neregulate
Hubble a clasificat galaxiile care nu au formele regulate asociate cu categoriile pe care tocmai le-am descris categoria galaxiilor neregulate și continuăm să folosim termenul său. De obicei, galaxiile neregulate au mase și luminozități mai mici decât galaxiile spirale. Galaxiile neregulate par adesea dezorganizate și multe sunt supuse unei activități relativ intense de formare a stelelor. Acestea conțin atât stele tinere ale populație I, cât și stele vechi de populație II.
Cele mai cunoscute două galaxii neregulate sunt Marele Nor al lui Magellan și Micul Nor al lui Magellan, care se află la o distanță de puțin mai mult de 160.000 de ani-lumină distanță și se numără printre cei mai apropiați vecini extragalactici. Numele lor reflectă faptul că Ferdinand Magellan și echipajul său, făcând călătoria în jurul lumii, au fost primii călători europeni care le-au observat. Deși nu sunt vizibile din Europa, aceste două sisteme sunt proeminente din emisfera sudică, unde arată ca nori firavi pe cerul nopții.
Deoarece sunt mult mai apropiate de noi decât galaxia Andromeda, ele reprezintă o oportunitate excelentă pentru astronomi de a studia nebuloasele, grupurile de stele, stele variabile și alte obiecte cheie în cadrul unei alte galaxii. De exemplu, Marele Nor al lui Magellan conține complexul 30 Doradus (cunoscut și sub numele de Nebuloasa Tarantula), unul dintre cele mai mari și mai luminoase grupuri de stele supergigantice cunoscute.
Sursa: OpenStax