Osservatorio Astronomico Claudio Del SoleCervara di Roma

Progetto ROADR

Identificazione della Classificazione morfologica delle galassie

PremessaPremessa: l’ ASTRIS nel 2008 ha pubblicato , nelle persone dei : l’ ASTRIS nel 2008 ha pubblicato , nelle persone dei suoi autori, Diego Azzaro, Giancarlo Battisti e Claudio Del Sole, suoi autori, Diego Azzaro, Giancarlo Battisti e Claudio Del Sole, l’Atlante grafico delle galassie edito dall’Unione Astrofili Italiani.l’Atlante grafico delle galassie edito dall’Unione Astrofili Italiani.

Programma delle attivitàProgramma delle attività::

L’ Associazione, intende promuovere la conoscenza della L’ Associazione, intende promuovere la conoscenza della “Classificazione morfologica delle galassie” partendo proprio da tale “Classificazione morfologica delle galassie” partendo proprio da tale pubblicazione; le 1424 galassie presenti all’interno dell’opera sono pubblicazione; le 1424 galassie presenti all’interno dell’opera sono state tutte identificate sulla base della suddetta Classificazione e state tutte identificate sulla base della suddetta Classificazione e successive variazioni ed integrazioni nel 1927. successive variazioni ed integrazioni nel 1927.

Il progetto si articola nel seguente modo.Il progetto si articola nel seguente modo.

Gli studenti che intenderanno partecipare a tale ricerca riceveranno Gli studenti che intenderanno partecipare a tale ricerca riceveranno dall’Astris una nota descrittiva sulla Classificazione delle galassie; in dall’Astris una nota descrittiva sulla Classificazione delle galassie; in questa nota saranno evidenziate le 4 classi morfologiche (ellittiche, questa nota saranno evidenziate le 4 classi morfologiche (ellittiche, lenticolari, spirali, irregolari) e per ciascuna di esse verranno fornite lenticolari, spirali, irregolari) e per ciascuna di esse verranno fornite immagini di esempi di galassie con ben evidenziata la immagini di esempi di galassie con ben evidenziata la classificazione di appartenenza.classificazione di appartenenza.

Questa nota descrittiva servirà agli studenti per prendere Questa nota descrittiva servirà agli studenti per prendere dimestichezza con la parte teorica prima di entrare nel vivo dimestichezza con la parte teorica prima di entrare nel vivo dell’esercitazione.dell’esercitazione.

L’esercitazione consiste nell’identificare e classificare un campione L’esercitazione consiste nell’identificare e classificare un campione di 111 galassie reperite tra i vari cataloghi Messier(M), New General di 111 galassie reperite tra i vari cataloghi Messier(M), New General Catalogue(NGC), Index Catalogue(IC); inoltre l’Astris fornirà una Catalogue(NGC), Index Catalogue(IC); inoltre l’Astris fornirà una secondo documento nel quale gli studenti troveranno le 111 secondo documento nel quale gli studenti troveranno le 111 immagini di galassie selezionate per il riconoscimento/ immagini di galassie selezionate per il riconoscimento/ classificazione. classificazione.

Per aderire alla esercitazione è sufficiente mettersi in contatto con Per aderire alla esercitazione è sufficiente mettersi in contatto con l’Astris, tramite e.mail, la quale invierà per posta elettronica l’Astris, tramite e.mail, la quale invierà per posta elettronica all’insegnante i 2 cd necessari per l’esercitazioneall’insegnante i 2 cd necessari per l’esercitazione..

Come avviene quanto sopra illustrato?Come avviene quanto sopra illustrato?

Materiale per gli studentiMateriale per gli studenti. . (dimensioni file 23.3 MB)(dimensioni file 23.3 MB)

Nel file delle immagini (docximmagini galassie stud), a ciascuna Nel file delle immagini (docximmagini galassie stud), a ciascuna immagine di galassia sarà associato un numero da 1 a 111; insieme immagine di galassia sarà associato un numero da 1 a 111; insieme a tale file verrà fornito un file Exel (scheda.xls) sul quale sono a tale file verrà fornito un file Exel (scheda.xls) sul quale sono riportate, in orizzontale, le sigle della classificazione ed in verticale riportate, in orizzontale, le sigle della classificazione ed in verticale le righe da 1 a 111 per quante sono le galassie dell’esercitazione. le righe da 1 a 111 per quante sono le galassie dell’esercitazione. Gli studenti dovranno apporre una sola crocetta per ciascuna Gli studenti dovranno apporre una sola crocetta per ciascuna galassia dopo aver identificato la classe di appartenenza.galassia dopo aver identificato la classe di appartenenza.

Materiale per l’Insegnante.Materiale per l’Insegnante.

(dimensioni file 19.8 MB)(dimensioni file 19.8 MB)

Prima di iniziare qualsiasi attività di identificazione Prima di iniziare qualsiasi attività di identificazione

è fondamentale leggere con attenzione la Nota Descrittiva qui sotto è fondamentale leggere con attenzione la Nota Descrittiva qui sotto riportata(Astris-Classif.galassie.doc).riportata(Astris-Classif.galassie.doc).

Un file di immagini delle galassie, che diversamente da quello degli Un file di immagini delle galassie, che diversamente da quello degli studenti, riporterà per ciascuna galassia il numero identificativo di studenti, riporterà per ciascuna galassia il numero identificativo di catalogo M-NGC-IC(docximmaginigalassie.Ins); catalogo M-NGC-IC(docximmaginigalassie.Ins);

nello stesso file ci saranno altri 2 file Exel,nello stesso file ci saranno altri 2 file Exel,

(scheda.xls), utilizzata dagli studenti per l’identificazione, e (scheda.xls), utilizzata dagli studenti per l’identificazione, e

(scheda con risposte.xls), analoga a quello degli studenti, sul quale (scheda con risposte.xls), analoga a quello degli studenti, sul quale però saranno riportate le risposte sulle varie tipologie; però saranno riportate le risposte sulle varie tipologie;

ultimo file “infogalassie.xls”, comprensivo di tutte le informazioni ultimo file “infogalassie.xls”, comprensivo di tutte le informazioni relative alle galassie ed alla loro classificazione, completerà la relative alle galassie ed alla loro classificazione, completerà la

documentazione in possesso dell’insegnantedocumentazione in possesso dell’insegnante..

NOTA DESCRITTIVANOTA DESCRITTIVA

La classificazione di HubbleLa classificazione di Hubble

Nei moderni testi di astronomia è tuttora in uso la classificazione delle Nei moderni testi di astronomia è tuttora in uso la classificazione delle galassie proposta da Edwin Powell Hubble ed estesa successivamente galassie proposta da Edwin Powell Hubble ed estesa successivamente dagli astronomi Gerard de Vaucouleurs e Sidney Van den Bergh.dagli astronomi Gerard de Vaucouleurs e Sidney Van den Bergh.

Nel 1925 Hubble ordinò le galassie secondo una sequenza basata sulla loro Nel 1925 Hubble ordinò le galassie secondo una sequenza basata sulla loro forma osservata. Egli inizialmente distinse tre classi principali: forma osservata. Egli inizialmente distinse tre classi principali: le ellittichele ellittiche, , le spiralile spirali (normali e barrate) e (normali e barrate) e le irregolarile irregolari; nel 1936, inserì poi una classe ; nel 1936, inserì poi una classe di transizione tra le ellittiche e le spirali, denominata di transizione tra le ellittiche e le spirali, denominata lenticolarilenticolari..

Il cambiamento graduale di forma che si osserva nel passaggio dalle Il cambiamento graduale di forma che si osserva nel passaggio dalle ellittiche alle spirali suggerì che la sequenza morfologica rappresentasse ellittiche alle spirali suggerì che la sequenza morfologica rappresentasse anche una sequenza evolutiva, cioè che le galassie nascessero ellittiche e anche una sequenza evolutiva, cioè che le galassie nascessero ellittiche e concludessero il loro ciclo evolutivo disgregandosi in irregolari.concludessero il loro ciclo evolutivo disgregandosi in irregolari.

Tuttavia le moderne teorie evolutive, supportate da osservazioni e Tuttavia le moderne teorie evolutive, supportate da osservazioni e simulazioni sempre più sofisticate, hanno escluso decisamente tale ipotesi. simulazioni sempre più sofisticate, hanno escluso decisamente tale ipotesi. Gli aspetti delle galassie dipendono dal loro passato gravitazionale e da Gli aspetti delle galassie dipendono dal loro passato gravitazionale e da numerosi altri fattori che s’iniziano solo ora a conoscere.numerosi altri fattori che s’iniziano solo ora a conoscere.

Le galassie ellitticheLe galassie ellittiche

Le galassie ellittiche hanno l’aspetto di un ovale di luce diffusa che Le galassie ellittiche hanno l’aspetto di un ovale di luce diffusa che sfuma gradualmente nello spazio; esse sono identificate dalla sfuma gradualmente nello spazio; esse sono identificate dalla lettera lettera EE e da un numero compreso tra e da un numero compreso tra 0 0 ee 7 7 che ne indica l’ellitticità che ne indica l’ellitticità (le (le E0E0 sono circolari, le sono circolari, le E7E7 hanno una forma schiacciata). La loro hanno una forma schiacciata). La loro forma è un ellissoide di rotazione attorno all’asse maggiore (come forma è un ellissoide di rotazione attorno all’asse maggiore (come un pallone da ragby) ma dato che non conosciamo l’inclinazione un pallone da ragby) ma dato che non conosciamo l’inclinazione dell’asse di rotazione rispetto alla linea di vista, l’ellitticità osservata dell’asse di rotazione rispetto alla linea di vista, l’ellitticità osservata può essere solo apparente: una galassia può essere solo apparente: una galassia E0E0 potrebbe essere potrebbe essere un’ellittica molto allungata, osservata nella direzione del polo.un’ellittica molto allungata, osservata nella direzione del polo.

Tipo Tipo E0E0 E3 E3 E5 E7 E5 E7

Questo tipo di galassie non possiede bracci a spirale o altre Questo tipo di galassie non possiede bracci a spirale o altre particolari configurazioni; esse sono piuttosto simili a enormi e particolari configurazioni; esse sono piuttosto simili a enormi e affollati aloni galattici con un lento periodo di rotazione.affollati aloni galattici con un lento periodo di rotazione.Le masse spaziano in un intervallo di valori enorme; dal milione di Le masse spaziano in un intervallo di valori enorme; dal milione di masse solari delle ellittiche nane, si arriva ai 1.000 miliardi di masse masse solari delle ellittiche nane, si arriva ai 1.000 miliardi di masse solari delle ellittiche giganti (le galassie più grandi osservate sinora).solari delle ellittiche giganti (le galassie più grandi osservate sinora).La popolazione stellare delle ellettiche è vecchia (stelle rosse La popolazione stellare delle ellettiche è vecchia (stelle rosse cosidetta “Popolazione II”) e le orbite stellari sono fortemente cosidetta “Popolazione II”) e le orbite stellari sono fortemente eccentriche. Le stelle più brillanti sono giganti rosse, le quali eccentriche. Le stelle più brillanti sono giganti rosse, le quali caratterizzano il colore dell’intera galassia. Il gas è praticamente caratterizzano il colore dell’intera galassia. Il gas è praticamente assente, così come il processo di formazione stellare.assente, così come il processo di formazione stellare.

Le galassie lenticolari o S0Le galassie lenticolari o S0

Le galassie lenticolari o Le galassie lenticolari o S0 S0 (S zero), hanno una distribuzione di (S zero), hanno una distribuzione di luminosità simile a quella delle spirali, un rigonfiamento centrale luminosità simile a quella delle spirali, un rigonfiamento centrale luminoso e poco schiacciato(bulge o nucleo), un disco più tenue ed luminoso e poco schiacciato(bulge o nucleo), un disco più tenue ed un debole alone diffuso, ma non presentano traccia di struttura a un debole alone diffuso, ma non presentano traccia di struttura a spirale. Viste di taglio possono somigliare a lenti biconvesse, da cui spirale. Viste di taglio possono somigliare a lenti biconvesse, da cui la denominazione di galassie lenticolari. la denominazione di galassie lenticolari.

Nel 40% dei casi è presente una barra di stelle che taglia a metà la Nel 40% dei casi è presente una barra di stelle che taglia a metà la galassia, per cui si hanno le barrate (galassia, per cui si hanno le barrate (SB0SB0).).Secondo Hubble e de Vaucouleurs le S0 costituiscono un tipo di Secondo Hubble e de Vaucouleurs le S0 costituiscono un tipo di galassia intermedia tra le ellittiche e le spirali.galassia intermedia tra le ellittiche e le spirali.

Le galassie spiraliLe galassie spirali

Le spirali sono galassie simili alla Via Lattea e alla galassia di Le spirali sono galassie simili alla Via Lattea e alla galassia di Andromeda. Esse sono formate da una componente sferoidale di Andromeda. Esse sono formate da una componente sferoidale di stelle vecchie (Popolazione II) e da un disco ben delineato, popolato stelle vecchie (Popolazione II) e da un disco ben delineato, popolato da stelle giovani (Popolazione I) e materia interstellare, in cui sono da stelle giovani (Popolazione I) e materia interstellare, in cui sono evidenti i bracci a spirale. evidenti i bracci a spirale.

La classe delle spirali viene suddivisa nella famiglia dalle spirali La classe delle spirali viene suddivisa nella famiglia dalle spirali normali (normali (SS), le cui braccia si staccano direttamente dal bulge, ed in ), le cui braccia si staccano direttamente dal bulge, ed in quelle delle spirali barrate (quelle delle spirali barrate (SBSB), le cui braccia partono da una barra ), le cui braccia partono da una barra diametrale rettilinea. Sono barrate circa un terzo delle spirali.diametrale rettilinea. Sono barrate circa un terzo delle spirali.

In ognuna delle famiglie di spirali si distinguono tre tipi, denominati In ognuna delle famiglie di spirali si distinguono tre tipi, denominati a, b, ca, b, c, a secondo l’importanza delle braccia a spirale rispetto al , a secondo l’importanza delle braccia a spirale rispetto al bulge. Passando dal tipo bulge. Passando dal tipo aa al al cc le braccia si aprono sempre più e le le braccia si aprono sempre più e le spire diventano sempre più evidenti, mentre il bulge si riduce spire diventano sempre più evidenti, mentre il bulge si riduce

sempre piùsempre più..

Le galassie irregolariLe galassie irregolari

L’ultima classe di galassie definita da Hubble è quella delle irregolari L’ultima classe di galassie definita da Hubble è quella delle irregolari ((IrrIrr). Queste galassie hanno una massa minore di 1 centesimo di ). Queste galassie hanno una massa minore di 1 centesimo di quella della Via Lattea, non possiedono una struttura ben definita e quella della Via Lattea, non possiedono una struttura ben definita e spesso sono satelliti di galassie più grandi. spesso sono satelliti di galassie più grandi. Esse sono molto ricche di gas e polveri e formano stelle ad un tasso Esse sono molto ricche di gas e polveri e formano stelle ad un tasso piu' elevato delle galassie spirali. Contengono molte stelle giovani, piu' elevato delle galassie spirali. Contengono molte stelle giovani, dei primi tipi spettrali, cioe' massicce e blu, (sebbene si conosca dei primi tipi spettrali, cioe' massicce e blu, (sebbene si conosca qualche esemplare composto da sole stelle vecchie, cioè rosse).qualche esemplare composto da sole stelle vecchie, cioè rosse).

Le galassie irregolari si suddividono in due famiglie: le Le galassie irregolari si suddividono in due famiglie: le irregolari Iirregolari I, , denominate anche irregolari magellaniche (hanno come prototipo le denominate anche irregolari magellaniche (hanno come prototipo le Nubi di Magellano), somigliano a spirali distorte e sono facilmente Nubi di Magellano), somigliano a spirali distorte e sono facilmente risolvibili in stelle; le risolvibili in stelle; le irregolari IIirregolari II (come M82) oltre alla forma (come M82) oltre alla forma irregolare esibiscono un aspetto filamentoso o distintamente irregolare esibiscono un aspetto filamentoso o distintamente “esplosivo” e non sono facilmente risolvibili in stelle.“esplosivo” e non sono facilmente risolvibili in stelle.

da un riscontro osservativo sono risultate le seguenti percentuali:da un riscontro osservativo sono risultate le seguenti percentuali:

6161 % galassie % galassie spiralispirali

2222 % galassie % galassie lenticolarilenticolari

1313 % galassie % galassie ellitticheellittiche

44 % galassie % galassie irregolariirregolari