Come si osservarno le Galassie?

Prima dell’avvento del telescopio, oggetti lontani come le galassie erano del tutto sconosciuti, data la loro bassa luminosità e la grande distanza. Alle civiltà classiche poteva essere nota soltanto una macchia chiara in direzione della costellazione di Andromeda (quella che fu per lungo tempo chiamata “Grande Nube di Andromeda”), visibile senza difficoltà ad occhio nudo, ma la cui natura era del tutto ignota. Le due Nubi di Magellano, le altre galassie visibili ad occhio nudo, possedevano una declinazione troppo meridionale perché potessero essere osservate dalle latitudini temperate boreali.

Il primo tentativo di catalogare quelli che allora erano chiamati “oggetti nebulosi” risale all’inizio del XVII secolo, ad opera del siciliano Giovan Battista Odierna. Fu proprio lui che inserì nel suo catalogo De Admirandis Coeli Characteribus del 1654 anche alcune di quelle che in seguito sarebbero state chiamate “galassie”.

Osservazione amatoriale

L’osservazione amatoriale delle galassie, rispetto ad altri oggetti del profondo cielo, è resa difficoltosa da due fattori principali:

1. La grandissima distanza che ci separa da esse fa in modo che la loro luminosità superficiale sia in genere molto debole.
2. Molte delle galassie più vicine a noi sono galassie nane di piccole dimensioni.

Oltre alla Via Lattea, la galassia all’interno della quale si trova il nostro sistema solare, solo altre tre sono visibili ad occhio nudo:

1. Le Nubi di Magellano (Grande e Piccola Nube di Magellano). Sono visibili solamente dall’emisfero australe del nostro pianeta, si presentano come macchie irregolari, la cui scia luminosa corre a breve distanza; si tratta di due galassie molto vicine, orbitanti attorno alla nostra.
2. Tra le galassie giganti invece, l’unica visibile ad occhio nudo è la Galassia di Andromeda, osservabile principalmente dall’emisfero boreale terrestre. È la galassia gigante più vicina a noi e anche l’oggetto più lontano visibile ad occhio nudo. Si presenta come un alone chiaro allungato, privo di dettagli.
3. La Galassia del Triangolo. È una galassia spirale di medie dimensioni poco più lontana di Andromeda, risulta già invisibile ad occhio nudo, rivelandosi solo con un binocolo nelle notti più limpide. Tra le galassie prossime al nostro Gruppo Locale alcune degne di nota sono in direzione della costellazione dell’Orsa Maggiore (M82 e M81), ma già sono visibili solo con un telescopio amatoriale.

Osservazione a più lunghezze d’onda delle galassie

Dopo la scoperta, nei primi decenni del XX secolo, che le cosiddette nebulose spiraliformi erano entità distinte (chiamate galassie o universi-isola) dalla Via Lattea, si sono condotte numerose osservazioni volte a studiare tali oggetti, principalmente alle lunghezze d’onda della luce visibile. Il picco di radiazione di gran parte delle stelle, infatti, ricade entro questo range; pertanto l’osservazione delle stelle che formano le galassie costituiva la quasi totalità dell’astronomia ottica. Alle lunghezze d’onda del visibile è possibile osservare in maniera ottimale le regioni HII (costituite da gas ionizzato), allo scopo di esaminare la distribuzione delle polveri all’interno dei bracci delle galassie a spirale.

Gli infrarossi sono anche utilizzati per osservare le galassie più lontane, che mostrano un alto spostamento verso il rosso; esse ci appaiono come dovevano presentarsi poco dopo la loro formazione, nei primi stadi dell’evoluzione dell’Universo. Tuttavia, poiché il vapore acqueo e il diossido di carbonio della nostra atmosfera assorbono una parte rilevante della porzione utile dello spettro infrarosso, per le osservazioni nell’infrarosso sono usati solamente telescopi ad alta quota o in orbita nello spazio.

Studio tramite le Radiofrequenze

Il primo studio sulle galassie non basato sulle frequenze del visibile fu condotto tramite le radiofrequenze; l’atmosfera è infatti quasi totalmente trasparente alle onde radio di frequenza compresa fra 5 MHz e 30 GHz (la ionosfera blocca i segnali al di sotto di questa fascia). I radiotelescopi sono in grado di osservare l’idrogeno neutro, includendo, potenzialmente, anche la materia non ionizzata dell’Universo primordiale collassata in seguito nelle galassie.

I telescopi a raggi X e ad ultravioletti possono inoltre osservare fenomeni galattici altamente energetici, come brillamenti (flare), la distribuzione del gas caldo negli ammassi galattici o l’esistenza dei buchi neri supermassicci nei nuclei delle galassie.