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Le galassie di Leyfert


Giovedý 30, Maggio 2013
in  Stella Stellina


N.G.C. 3031 più conosciuta come M 81, è una galassia abbastanza vicina, dista infatti da noi circa otto milioni di anni luce. Si tratta di una spirale con le caratteristiche molto simili a M.31 la famosa galassia di Andromeda, gemella della nostra galassia in seno al Gruppo Locale. Nella bellissima fotografia che qui presento, ottenuta con il telescopio di 200 pollici del Monte Palomar, si distinguono bene le strutture a spirale, i cui bracci sono ben risolti in stelle, e le bande di polvere associate ai bracci che penetrano nella regione nucleare, che si presenta ben sviluppata, tipica nelle galassie a spirale.


La fotografia di M.81 ci serve per illustrare un cospicuo esempio di quelle galassie che in questi ultimi anni vengono chiamati 'normali' in contrapposto alle galassie attive, galassie queste ultime dalla cui regione nucleare viene emessa una quantità di energia molto superiore alla media.


Tipici esempi di galassie attive sono quelle di Leyfert, descritte da questo astronomo americano negli anni quaranta. Queste galassie sono state oggetto di studio molto dettagliato negli ultimi quarant'anni e si è trovato che una sottoclasse chiamata Leyfert I è particolarmente attiva. Caratteristica delle galassie Leyfert I è lo spettro a righe di emissione, alcune delle quali, quelle dell'idrogeno, sono molto allargate per effetto Doppler, con velocità che raggiungono anche qualche migliaio di chilometri al secondo. Si ritiene che queste righe vengano emesse da una regione molto piccola, chiamata BLR (Broad Line Region).


Questa regione è popolata da numerose e piccolissime nubi di gas che vengono ionizzate da una sorgente di energia centrale. Di notevole interesse è il fatto che anche i quasar possiedono uno spettro analogo a quello delle galassie di Leyfert, per cui si ritiene che questi oggetti altro non siano che nuclei di galassie in una fase particolarmente attiva, con una B.L.R. cento volte più grande di quella delle Leyfert I.


Il fatto che i quasar si trovino solo a grandi distanze viene spiegato ammettendo che le galassie siano state molto attive solo poco dopo la loro formazione. Per quel che riguarda la sorgente di tutta questa energia emessa dalle galassie attive, sembra ormai assodato che l'unico modo per ottenerla sia ipotizzare la presenza di un buco nero centrale, più massiccio nelle quasar, meno nelle galassie di Leyfert.


Il materiale circostante cadendo nel buco nero, emette la grande quantità di energia che si osserva. Ci si è chiesti se le galassie normali come per esempio M81, dovevano considerarsi una classe a parte, geneticamente diverse dalle altre o se invece anche nel nucleo delle galassie normali sia presente un buco nero, eventualmente spento cioè privo di materia che gli cade addosso.


Osservazioni nell'infrarosso di nubi di gas presenti nel nucleo della nostra galassia, considerate normale, avevano già da qualche tempo messo in evidenza la probabile presenza di un buco nero al centro del nostro sistema. È iniziata così una delle più grosse cacce al buco nero o, meglio, a segni di una qualche forma di attività sia pur minima nelle galassie normali e recentemente sono stati resi noti i primi risultati.


Autori di questa ricerca sono stati Alerei Filippernko e Fallace Sargent, che usando il telescopio di 200 pollici del Monte Palomar e sofisticatissime attrezzature spettroscopiche, hanno investigato 75 galassie vicine con distanze comprese tra 10 e 50 milioni di anni luce, con la seguente tecnica di osservazione.


È stato ottenuto lo spettro del nucleo di queste galassie, spettro che è dominato in modo schiacciante dalla luce delle stelle e che a prima vista non mostra le righe di emissione tipiche del fenomeno Leyfert- quasar, perché debolissime. Un secondo spettro ottenuto nelle vicinanze del nucleo e cioè di purissimo contenuto stellare è stato quindi sottratto al precedente.


Il risultato è stato che in quasi trenta casi son apparse le tipiche righe larghe delle galassie attive.


In M.81 gli autori sono riusciti a confermare un risultato già noto da qualche anno, è cioè che la riga di emissione H possiede nel nucleo una larghezza corrispondente a velocità dell'ordine di 5000 Km/s. Questo fenomeno è considerato il marchio di quasar e si dice che in un lontano passato M.81 come forse tutte le galassie considerate normali, ha passato la sua fase attiva di quasar. Attualmente i segni dell'attività si sono affievoliti grandemente perché molto probabilmente è venuto a mancare il materiale attorno al buco nero, ma un tale oggetto e quasi certamente presente nei nuclei di tutte le galassie.

 

Umberto Paoli

 

 

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