La Galassia Balena, conosciuta anche come NGC 4631, è una galassia a spirale barrata situata a circa 30 milioni di anni luce nell’emisfero celeste della costellazione dei Cani da Caccia. Con una magnitudine apparente di 9.8, questa galassia appare quasi di profilo. Il suo soprannome “Balena” deriva dalla sua forma allungata e leggermente triangolare, che ricorda il profilo di questi mammiferi marini. La galassia è inclusa nel Nuovo Catalogo Generale con la designazione NGC 4631 e l’area del suo disco ottico è di 15′.5 per 2′.7 nel cielo apparente.
La Galassia Balena interagisce con una galassia compagna di dimensioni minori, la galassia ellittica nana NGC 4627, situata a nord. Questa compagna ha una magnitudine apparente di 13.1 e occupa un’area di 2′.6 × 1′.8. Le due galassie sono catalogate come Arp 281 nell’Atlante delle Galassie Peculiari. L’astronomo americano Halton Arp le elencò nel 1966 come un esempio di coppia galattica o “galassia doppia”. La galassia minore è spesso chiamata il Cucciolo.
La Galassia Balena (NGC 4631), immagine: Adam Block/Mount Lemmon SkyCenter/University of Arizona (CC BY-SA 3.0 US). La Galassia Balena è il membro centrale del Gruppo NGC 4631, un’associazione di galassie situata a circa 25 milioni di anni luce. Questo gruppo è parte del Superammasso della Vergine. Le galassie membri si trovano sia nei Cani da Caccia che nella vicina costellazione della Chioma di Berenice. Oltre a NGC 4627, che è la compagna di NGC 4631, altre galassie relativamente brillanti incluse nel gruppo sono le Galassie Hockey Stick (NGC 4656 e NGC 4657). L’adesione di altre galassie vicine è incerta; alcune stime suggeriscono che ci siano solo cinque membri, mentre altre raggiungono il numero di 27. La Galassia Balena è facilmente riconoscibile per la sua regione centrale di esplosione stellare, che appare di forma sferoidale, e per la sua lunga e irregolare coda.
Le stelle più massicce che si formano nelle regioni di esplosione stellare hanno una vita relativamente breve. Consumano rapidamente l’idrogeno nel loro nucleo e si spengono come supernovae poco dopo la loro evoluzione dalla sequenza principale. Le numerose supernovae nel nucleo della galassia stanno espellendo gas dal piano galattico. Il supervento è stato rilevato da osservazioni a raggi X con il satellite ROSAT all’inizio degli anni ’90.
Il Telescopio Spaziale Hubble della NASA/ESA ha sondato profondamente NGC 4631, meglio nota come Galassia Balena. Qui, una profusione di formazione stellare illumina il centro galattico, rivelando bande di materiale scuro tra noi e l’esplosione stellare. L’attività della galassia diminuisce nelle regioni esterne, dove ci sono meno stelle e meno polvere, ma è ancora punteggiata da zone di formazione stellare. La Galassia Balena si trova a circa 30 milioni di anni luce da noi, nella costellazione dei Cani da Caccia, ed è una galassia a spirale simile alla Via Lattea. Tuttavia, dalla nostra prospettiva, vediamo la Galassia Balena di lato, osservando il suo centro luminoso attraverso bracci spirali polverosi. Il rigonfiamento centrale e il disco di tapering asimmetrico della galassia hanno suggerito agli osservatori passati una forma simile a quella di una balena o di un’aringa.
Fatti
La Galassia Balena è un obiettivo frequente per studi astronomici. Grazie alla sua relativa prossimità, aiuta gli astronomi a studiare le stelle e il gas che si trovano al di fuori del piano galattico. Uno studio del 1992 ha mostrato una distribuzione altamente irregolare dell’H-alpha (Hα), indicando che il disco della galassia era disturbato, probabilmente a causa dell’interazione con galassie minori vicine. Lo studio ha inoltre rivelato una struttura a doppio verme sopra la regione centrale della galassia, segnalando la fuoriuscita di una superbolla creata da un evento di formazione stellare nel cuore della galassia. Le osservazioni con ROSAT negli anni ’90 hanno trovato l’emissione di raggi X più intensa nel alone della galassia sopra il disco centrale, in una regione che mostra una elevata attività di formazione stellare. I ricercatori hanno presentato evidenze di interazione tra il disco e l’alone della galassia. Il gas caldo sembra fuoriuscire da supershell nel disco, trascinando linee di campo magnetico nell’alone e formando un alone gassoso magnetizzato. L’enorme alone diffuso della galassia si estende fino a 8 chiloparsec dal piano galattico. È stato rilevato dall’Osservatorio a raggi X Chandra nel 2001.
Le osservazioni di Chandra su NGC 4631 rivelano un gigantesco alone di gas caldo (mostrato in blu e viola) che circonda questa galassia a spirale. La struttura nella parte centrale dell’immagine e i filamenti deboli estesi (mostrati in arancione) rappresentano dati del Telescopio Spaziale Hubble che rivelano gigantesche bolle esplosive create da ammassi di stelle massicce in fusione. NGC 4631 assomiglia strettamente alla nostra galassia Via Lattea, e le osservazioni di NGC 4631 e di galassie simili forniscono agli astronomi uno strumento importante per comprendere il nostro ambiente galattico. Immagine: Smithsonian Institution, raggi X: NASA/CXC/UMass/D.Wang et al. I campi magnetici sono stati fotografati per la prima volta con il radiotelescopio Karl G. Jansky Very Large Array nel 2019. Le immagini sembrano confermare una teoria classica sui dinamo che generano i campi magnetici. Il modello di dinamo ricercato ha prodotto campi magnetici spiraliformi nell’alone della galassia, estensioni dei bracci spirali nel disco della galassia. NGC 4631 non è l’unica balena nel cielo. La galassia a spirale barrata NGC 55, situata nella costellazione dello Scultore, appare anch’essa simile a una balena e condivide il soprannome con NGC 4631. NGC 55 è leggermente più brillante (mag. 7.87) e più vicina, a circa 6,5 milioni di anni luce, ed è un membro del Gruppo di Scultore, uno dei gruppi più vicini al Gruppo Locale di galassie.
NGC 55, immagine: Pablo Carlos Budassi (CC BY-SA 4.0)
Posizione
La Galassia Balena (NGC 4631) non è difficile da individuare poiché si trova nell’area tra due stelle brillanti: Cor Caroli, la stella principale dei Cani da Caccia, e Denebola, nella coda del Leone. Cor Caroli si trova direttamente sotto Alkaid, la stella alla punta del manico dell’Orsa Maggiore, e Denebola è poco a est (a sinistra) della Falce, l’asterismo che delinea la testa e la criniera del Leone. NGC 4631 si trova circa 6 gradi a sud di Cor Caroli, in direzione di Denebola.
La posizione della Galassia Balena (NGC 4631), immagine: Wikisky Le Galassie Hockey Stick (NGC 4656 e NGC 4657) appaiono nel medesimo campo visivo della Balena. Le galassie in collisione sono situate appena a sud-est.
La Galassia Balena e le Galassie Hockey Stick, immagine: Wikisky Galassia Balena – NGC 4631