Vorrei sapere che prove abbiamo della forma della nostra galassia. In base a cosa possiamo dire che è a spirale? Per similitudine con altre galassie o per osservazione di qualche caratteristica?

Da tempo
e’ noto come la gran parte delle galassie abbia una forma a spirale: tale
forma e’ infatti nota almeno dal 1845, evidenziata da Lord Rosse nella
galassia M51 in Canes Venatici. E’ una conformazione estremamente frequente:
circa la meta’ delle galassie infatti (tra cui, vicino a noi, M31 in Andromeda)
possiede tale struttura. Essendosi nel tempo accumulate diverse evidenze
di come – ad esempio- proprio M31 sia per moltissimi versi assai simile
alla nostra Galassia, sarebbe naturale pensare che anche questa, vista
da lontano, possa presentare un aspetto a spirale.

Le due indicazioni
piu’ dirette in questo senso pero’ risalgono agli inizi degli anni ’50,
e sfruttano entrambe l’evidenza che i bracci di spirale siano serbatoi
di gas e polveri, e dunque sede di intensa formazione stellare.

La prima
si ebbe senz’altro allorche’ W. Morgan e collaboratori, dell’Osservatorio
Yerkes – per mezzo di osservazioni fotometriche assai precise per l’epoca
– furono in grado di determinare le distanze di un centinaio di ammassi
galattici giovani (dunque contenenti un gran numero di stelle massicce
di tipo O e B) , nonche’ di varie regioni di idrogeno ionizzato. Si trovo’
che gli oggetti osservati non si distribuiscono uniformemente nel piano
galattico, bensi’ lungo tre striscie, lasciando tra queste degli spazi
vuoti. E’ facile interpretare tali striscie come porzioni di braccia di
spirale, abbastanza vicine da risultare osservabili. In uno di questi
bracci si trova appunto il nostro Sole: pertanto, e’ facile capire come
tale braccio – detto appunto ‘braccio locale’ – risulti proiettarsi in
due direzioni opposte della sfera celeste. Gli altri due bracci coprono
varie estensioni della Via Lattea, centrate in Perseus e Crux, a circa
7000 anni luce di distanza dal ‘braccio locale’.

Il lavoro
in questione venne pubblicato su Astrophysica Journal, ed e’ ancora consultabile,
tramite ‘Astrophysics Data System’ (ADS), all’indirizzo
http://cdsads.u-strasbg.fr/cgi-bin/nph-iarticle_query?1951ApJ…113..141N

Viene pero’
dalla radioastronomia una evidenza ancor piu’ stringente: essa si basa
sulla detezione della ‘riga di 21 cm’, avvenuta sempre all’inizio degli
anni ’50. A causa dell’estrema rarefazione del gas interstellare gli atomi
di idrogeno sono in grado di emettere una radiazione a 21 cm di lunghezza
d’onda, identica a quella emessa da un ‘maser’ ad H. Tale riga – prevista
teoricamente sette anni prima della effettiva scoperta da Hendrik van
de Hulst – risulta quindi un potente ‘tracciatore’ per le nubi interstellari
all’interno della Galassia.

Disegnando
la mappa della distribuzione delle nubi di idrogeno entro il piano galattico
ottenute tramite rilevazione della riga a 21 cm, si ottiene effettivamente
– pur con tutte le incertezze osservative – qualcosa di simile alla figura
di una galassia spirale. Il punto blu indica il centro della Galassia,
mentre la freccia gialla indica la posizione del Sole.
Pertanto, unendo questi risultati a tutte le informazioni possedute sulla
costituzione e la dinamica della Galassia, si puo’ concludere ragionevolmente
che la Galassia e’ una spirale assai simile alle molte altre galassie
di tale tipo morfologico, ormai familari agli astronomi ed al pubblico
piu’ vasto dalla gran quantita’ di fotografie ad alta definizione ottenute
con i moderni telescopi.

Al proposito,
una suggestiva galleria di recenti fotografie di galassie spirali e’ disponibile
al sito dell’ESO (European Southern Observatory), all’indirizzo: http://www.eso.org/outreach/info-events/ut1fl/astroim-galaxy-spiral.html