Studi di galassie

1. L'esistenza di galassie 'prolate' (ApJ, 226, L115, 1978).

Intorno agli anni '70, alcuni astronomi, tra cui James Binney di Oxford, ipotizzavano che la struttura delle galassie ellittiche potesse essere triassiale, e non oblata come tutti credevano. La maggior parte degli sforzi in quegli anni era dedicata a provare quest'idea con analisi statistiche, ma non esisteva nessuna evidenza diretta che potessero esistere galassie non oblate. 
Nel 1978, la scoperta di una classe di galassie ellittiche con bande di polvere lungo l'asse minore, fatta da Bertola e Galletta, ha fatto capire che queste galassie potrebbero essere buoni esempi di una struttura prolata¹ [...] Essi suggerirono l'esistenza di una nuova classe di galassie: strutture stellari prolate tagliate equatorialmente da piani di gas². Questo è stato uno dei primi articoli che tentavano di usare le osservazioni esistenti per distinguere tra potenziali oblati e prolati. 
La scoperta di dischi di gas inclinati e ricurvi nelle galassie ellittiche ha aperto la possibilità di conoscere la forma del potenziale, ovvero se sia generalmente oblato, prolato o triassiale. Come risultato, un gran numero di articoli teorici ed osservativi sono stati dedicati a questo argomento negli ultimi anni¹. 
Oltre alla dimostrazione che possono esistere galassie con struttura allungata, nello stesso articolo, Bertola e Galletta notano alcune galassie, quali NGC 2685 (la galassia "fuso") ed NGC 4650A, che definiscono "possibilmente correlate con le ellittiche con bande di polvere sull'asse minore". Cinque anni più tardi, queste galassie sono state scoperte come esempi di un'altra classe di oggetti peculiari, le Galassie con anelli polari³.

Un altro modo di dimostrare la triassialità di alcune galassie ellittiche è lo studio della presenza di variazione dell'asse maggiore delle isofote, detto twisting, che è una tipica conseguenza della triassialità. Diversamente dalla distorsione intrinseca del piano equatoriale di una galassia, detta warping, gli effetti della triassialità seguono certe regole geometriche che possono essere predette. Nel 1980 Galletta pubblicò il primo articolo che mostrava che l'angolo totale di avvitamento, Df, è correlato con l'ellitticità apparente [ell]. Galassie che sono molto schiacciate, (ell > 0.25) mostrano solo piccoli avvitamenti (Df< 20°). Questa relazione, trovata per le galassie con un profilo di luminosità che segue la legge di De Vaucouleurs (r^1/4), è stata sempre confermata da vari autori.

L'approccio statistico al tentativo di dimostrare la triassialità delle galassie Ellittiche era un soggetto di grande interesse nello studio delle galassie all'inizio degli anni '80. In quell'anno apparve un articolo in cui Benacchio e Galletta fecero un interessante primo tentativo di studiare la distribuzione delle forme intrinseche [delle galassie] [...] Il miglior accordo fu ottenuto con modelli moderatamente triassiali. [...] Il congegno sviluppato in questo articolo è utile e applicato a misure più precise di un campione più grande di galassie può produrre stretti limiti alla loro forma intrinseca⁴. Il problema fu trattato negli anni successivi da diversi autori, fino a dimostrare che una buona parte delle Ellittiche più massicce o luminose sono triassiali.

Nel 1986, durante uno studio sistematico di galassie S0 barrate, Galletta trova all'Osservatorio astronomico Europeo del Sud (ESO) la prima S0, NGC 4546, in cui il disco di gas ruota in senso opposto alimg/GG_DB81.jpg disco di gas (controrotazione). Parallelamente alla scoperta della controrotazione nelle Ellittiche^5,6 questo oggetto rappresentava uno straordinario, chiaro esempio di un "secondo evento" nella storia di una galassia⁷

Seguendo il problema dell'interazione tra galassie, Galletta tenta di spiegare le caratteristiche di vari tipi di galassie peculiari (Ellittiche con polveri, S0 con anelli polari, Ellittiche ed S0 con controrotazione) in un unico quadro generale, supponendo che esse siano differenti risultati dello stesso fenomeno di acquisizione di gas dall'esterno. Inizia quindi a studiare, sin dal 1983, numerose galassie spirali con archi di polvere anomali. Finalmente, con Ciri e Bettoni trova la prima galassia spirale in cui l'intero disco di gas è in controrotazione. Oggi si conoscono più di cinquanta oggetti in cui il gas o parte delle stelle è in controrotazione rispetto al resto della galassia e la relazione esistente tra anelli polari ed Ellittiche con bande di polvere è largamente riconosciuta.

1. da: F.Schweizer, 1983, I.A.U. Symp. n.127, ed. T.de Zeeuw, p114.
2. da: Voigt, Huchtmeier, 1982, Landolt-Bornstein, Handbuch der Physic, Vol.2c, p.256 Springer-Verlag
3. F. Schweizer, B.C. Whitmore, V.C. Rubin, 1983, AJ 88, 909.
4. da: J.Kormendy, 1982, Morphology and Dynamics of Galaxies, XX Adv. Couse SAAS-FEE, ed. L.Martinet and M.Mayor, p.150.
5. D.Bettoni, 1984, Messenger 37, 17.
6. N. Caldwell, R.P. Kirshner, D.O. Richstone, 1986, ApJ 305, 136.
7. da una lettera del Prof. M. Schwarzschild, Princeton, 2 marzo 1987.