Quando consideriamo come gli oggetti si organizzano attorno a un centro di gravità, tendiamo a immaginare la struttura di un atomo, con oggetti più piccoli che orbitano attorno al nucleo, formando una sfera. Allo stesso modo, pianeti, meteoriti e altre entità tendono a raggrupparsi in forme sferiche.

Ma perché le galassie sono piatte e appaiono come dischi anziché come sfere?

Le galassie sono piatte a causa della loro rotazione. È importante ricordare che praticamente ogni oggetto nell’universo è in continuo movimento. Questo include i buchi neri, i quali, proprio come le stelle, ruotano attorno al proprio asse e, a volte, seguono una traiettoria, orbitando intorno ad altri buchi neri o galassie, oppure vagando senza meta nell’universo.

Per comprendere meglio il motivo per cui le galassie siano piatte, partiamo dall’inizio.

Cosa è una Galassia

Una galassia è un sistema composto da sistemi stellari, stelle, gas, pianeti e altri oggetti che ruotano attorno a un buco nero situato al centro. Una galassia è molto simile a un sistema solare, in quanto è un insieme di oggetti legati dalla gravità a un oggetto di massa maggiore.

Non entreremo troppo nei dettagli su come si forma un buco nero, poiché sarebbe un argomento a parte, ma quando una nuova galassia si crea dopo la nascita di un buco nero, inizia come una gigantesca nuvola di gas caldo, rocce e ghiaccio.

Le galassie possono assumere forme diverse man mano che evolvono. Alcune si organizzano a spirale, altre hanno forme ellittiche e alcune rare si dispongono a forma di anello attorno al loro buco nero. Ma indipendentemente dalla forma che adottano, tutte diventano piatte se osservate “di lato”. Per visualizzarlo, immagina le galassie come se fossero un pancake. Lo spessore del pancake rappresenterebbe l’area formata attorno al centro di rotazione, e se lo guardi dall’alto, appare come un cerchio.

Perché le Galassie sono piatte

Per spiegare come le galassie arrivino a essere piatte, partiamo dall’inizio, dal momento della loro formazione e proseguiamo da lì.

Prima che una galassia venga creata, è necessaria una massiccia nuvola di gas e rocce raggruppate relativamente vicine. Grazie alla gravità, tutta questa materia inizia a aggregarsi fino a formare il nucleo della galassia al centro, sotto forma di un buco nero supermassiccio.

All’inizio, la materia in questa nuvola si muoverà in modo caotico in tutte le direzioni, ma col passare del tempo inizierà a ruotare nella stessa direzione del buco nero. Gruppi più piccoli di gas e rocce inizieranno a collidere, formando stelle e sistemi stellari.

Prendendo il centro di rotazione come punto di riferimento, parte di questa materia si accumulerà intorno ad esso e, in queste fasi iniziali, alcuni di essi continueranno a muoversi “in alto” e “in basso”.

Con il passare di milioni di anni, la materia continuerà a scontrarsi, formando oggetti sempre più grandi la cui gravità attirerà sempre più masse.

Se ricordi le lezioni di fisica del liceo, saprai che quando si verificano collisioni “in alto” e “in basso”, queste forze si cancelleranno a vicenda, il che significa che tutti gli oggetti appena formati dalle collisioni si allineeranno attorno al centro di rotazione della galassia. Grazie alla conservazione del momento, continueranno a muoversi nella stessa direzione del resto della galassia, ma non si muoveranno molto in altre direzioni.

La differenza con pianeti e altri oggetti sferici

Le galassie non assumono forme sferiche come i pianeti perché la distanza tra il centro e i suoi bracci mantiene gli oggetti in un certo equilibrio, dove le stelle orbitano o vorticano attorno al buco nero, ma non vengono completamente catturate nel nucleo.

Alcune galassie con buchi neri abbastanza grandi alla fine verranno consumate da essi, ma questo processo può richiedere centinaia o migliaia di milioni di anni. Quindi, mentre avviene questo processo, le galassie manterranno comunque una forma simile a un pancake.

Galassie Ellittiche (sferiche)

È importante notare che esistono alcune eccezioni a queste regole. Le galassie ellittiche sono un tipo di galassia che appare leggermente più sferica.

Questo di solito avviene quando la galassia ha una bassa quantità di momento angolare nella sua rotazione e contiene stelle di massa inferiore. Grazie a queste condizioni, queste galassie risultano essere un po’ più disperse.

Le galassie ellittiche rappresentano circa il 10% di tutte le galassie nell’universo osservabile.

Riepilogo

• Le galassie ruotano nella stessa direzione del loro nucleo/buco nero
• Man mano che le galassie si formano, le collisioni tra gli oggetti cancellano il loro momento in tutte le direzioni tranne che in quella della rotazione.
• Le stelle si allineano attorno al centro di rotazione, creando la forma piatta o simile a un pancake.