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Le braccia che avvolgono il nucleo di queste galassie a spirale infrangono la terza legge di Keplero per cui la velocità orbitale decresce con la distanza dal centro.
Hanno la forma di un disco composto da un nucleo con alcune braccia che gli si avvolgono intorno. Sono le galassie a spirale, uno degli oggetti astronomici più interessanti. Francesco Sylos Labini, ricercatore presso Isc-Cnr e del Centro Fermi, ha recentemente pubblicato sulla rivista The Astrophysical Journal una ricerca sul tema in collaborazione con il Laboratoire de Physique Nucleaire et de Haute Energies (Lpnhe) di Parigi.
Per spiegare questo fenomeno si ipotizzano la materia oscura o una correzione della seconda legge di Newton. Molte teorie hanno cercato di spiegare l’origine di questi sistemi ma nessuna si è mai affermata come quella corretta e definitiva. “Una delle più famose del secolo scorso è quella che suppone l’esistenza della materia oscura. Questa è una componente della materia non direttamente osservabile ma solo percepibile”, spiega Sylos Labini. “In questo sistema le stelle più lontane dal centro galattico orbitano quasi alla stessa velocità delle più vicine. Questo fenomeno infrange la terza legge di Keplero. Per spiegare l’inaspettato fenomeno di quest’anomalia, dunque, è stato necessario ipotizzare una massa maggiore di quella visibile”.
Grazie a simulazioni al computer è stato riprodotto il collasso gravitazionale di una nube ellissoidale di particelle isolate. A queste è stata attribuita una piccola velocità di rotazione iniziale. Di conseguenza si è constatato che ne derivano sistemi qualitativamente simili alle galassie a spirali. Le braccia di queste galassie non sono stazionarie. Sono dei fenomeni generati da una dinamica fuori dall’equilibrio. La loro principale caratteristica è di avere delle velocità radiali oltre che circolari. La combinazione di questi due moti forma le braccia a spirali. Invece di aver teorizzato un solo modello teorico, è stato aperto un ampio spettro di possibili modelli su cui si baseranno nuovi studi.
