Gruppo di galassie

Un gruppo di galassie^[2][3] (in inglese galaxy group, da cui GrG^[4]) è un aggregato di galassie composto da 50 (o meno) membri tenuti insieme dalla gravità; ciascuno dei membri è luminoso tanto quanto la Via Lattea (circa 10¹⁰ volte la luminosità del Sole); gli insiemi di galassie più grandi dei gruppi sono detti ammassi di galassie.^[5] I gruppi e ammassi di galassie possono ancora raggrupparsi assieme per formare superammassi di galassie.

La galassia della Via Lattea fa parte del gruppo di galassie chiamato Gruppo Locale.^[6]

I gruppi sono gli aggregati più minuti. Tipicamente contengono non più di 50 galassie in un diametro di 1 o 2 Mpc (megaparsec).^{[NB 1]} La massa totale è di circa 10¹³ masse solari. La differenza di velocità tra le galassie è di circa 150 km/s. Tuttavia, questa definizione dà solo una linea guida, perché anche sistemi di galassie più grandi e massivi sono talvolta classificati come gruppi di galassie.^[7]

I gruppi sono le strutture di galassie più comuni dell'universo e comprendono almeno la metà delle galassie nell'universo locale. I gruppi hanno un range di masse che va da quelle di galassie ellittiche molto grandi a quelle di ammassi di galassie.^[8] Nell'universo locale, circa la metà dei gruppi esibiscono emissioni diffuse di raggi X dai loro mezzi intra-ammasso. Pare che quelli che emettono raggi X contengano delle galassie del tipo iniziale. Le emissioni diffuse di raggi X provengono da zone dentro il 10-50% più interno del raggio viriale dei gruppi, generalmente da 50 a 500 kpc.^[9]

Ci sono molti sottotipi di gruppi.

Un gruppo compatto consiste di un piccolo numero di galassie, tipicamente intorno a cinque, situate in prossimità l'una dell'altra e relativamente isolate dalle altre galassie.^[10] Il primo gruppo compatto ad essere stato scoperto è il Quintetto di Stephan, nel 1877.^[11] Per Quintetto di Stephan si intende un gruppo compatto di quattro galassie più una galassia isolata ma che dalla Terra risulta casualmente sovrapposta alle altre quattro. Quintetto è il termine che indica proprio un gruppo compatto di quattro galassie più una quinta isolata in primo piano.^[10] L'astronomo Paul Hickson creò un catalogo di tali gruppi nel 1982, il Hickson Compact Group.^[12]

I gruppi compatti rendono evidente l'effetto della materia oscura, siccome la massa visibile è di gran lunga minore di quella necessaria per tenere insieme le galassie con la forza di gravità. I gruppi compatti sono inoltre instabili dinamicamente in intervalli temporali confrontabili con il tempo di Hubble, così mostrando che le galassie si evolvono con l'unione, nella scala temporale dell'età dell'universo.^[10]

Si ritiene che i gruppi, o ammassi, fossili siano il risultato di una fusione di galassie all'interno di un gruppo normale di galassie, e che si lascia dietro l'alone di raggi X del gruppo progenitore. Le galassie all'interno di un gruppo interagiscono e si fondono tra loro. Il processo fisico che sta alla base dell'unione di galassie è l'attrito di Chandrasekhar. Le scale temporali per l'attrito di Chandrasekhar sulle galassie luminose (o L*) suggeriscono che i gruppi fossili siano sistemi vecchi e indisturbati che hanno attratto a sé poche galassie L* dal loro iniziale collasso. I gruppi fossili sono per questo motivo un importante laboratorio per studiare la formazione e l'evoluzione di galassie e il mezzo intra-gruppo in un sistema isolato. I gruppi fossili potrebbero ancora contenere delle galassie nane non unite, ma i membri più massivi si sono condensati nella galassia centrale.^[9][10]

Il gruppo fossile più vicino alla Via Lattea è NGC 6482, una galassia ellittica distante circa 180 milioni di anni luce nella costellazione di Ercole.^[13]

I proto-gruppi sono gruppi in fase di formazione. Sono una forma più piccola di protoammassi.^[14] Contengono galassie e protogalassie inserite in aloni di materia oscura che sono nel processo di fondersi in gruppi di singoli aloni di materia oscura.^[15]

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