Cos'è l'astronomia extragalattica?
L'alba dell'astronomia extragalattica fu nel 1917, quando l'astronomo americano Heber Curtis osservò una nova stellare all'interno di M31, il nome formale di quella che allora era chiamata la Nebulosa Grande Andromeda. All'epoca si pensava che nebulose a spirale come Andromeda si trovassero all'interno della nostra galassia, con dimensioni solo parecchie volte più grandi di quelle del nostro sistema solare e una distanza inferiore a 50.000 anni luce. Pensavano che la Galassia della Via Lattea rappresentasse l'intero universo.
Dopo aver osservato la nova in M31, Curtis scrutò il registro fotografico, notando altre 11 novae nella regione. Se M31 era solo una nebulosa stellare, perché c'erano così tante novae al suo interno e perché queste erano tipicamente più deboli di altre novae? Basandosi sull'osservazione che queste novae erano circa 10 magnitudini più deboli delle novae conosciute nella nostra galassia, Curtis dichiarò che la Nebulosa di Andromeda era in realtà un "universo dell'isola", distinto dalla Via Lattea e situato a 500.000 anni luce di distanza . Gli astronomi inizialmente non accettarono la sua ipotesi e iniziò un dibattito scientifico.
Nel 1920, Harlow Shapley, un altro astronomo americano, sfidò Curtis a un grande dibattito su importanti questioni astronomiche dell'epoca, incluso se nebulose a spirale come Andromeda fossero davvero al di fuori della nostra galassia. Molti colleghi astronomi hanno seguito il dibattito, ma i risultati finali sono stati inconcludenti. Fu solo nel 1925, quando Edwin Hubble (da cui prende il nome il telescopio spaziale Hubble) pubblicò osservazioni dal telescopio Hooker da 100 pollici, allora il più grande del mondo, che aveva scoperto le stelle variabili Cefeide nelle nebulose Andromeda e le aveva usate per misurare la sua distanza, è risultato essere un enorme 2,5 milioni di anni luce. Era iniziata l'era dell'astronomia extragalattica e la Nebulosa Andromeda fu ribattezzata Galassia Andromeda.
Negli ultimi 80 anni l'astronomia extragalattica è stata un'area attiva di ricerca. Misurando la velocità relativa delle galassie usando la loro firma ottica, si è scoperto che tutte le galassie si stanno allontanando l'una dall'altra e l'intero universo si sta espandendo. Nel 1998 le osservazioni della supernova di tipo Ia suggerirono addirittura che l'espansione stava accelerando. I cosmologi ora pensano che è probabile che l'universo finisca in una "morte mortale" in cui un'accelerazione dell'espansione causa la dispersione e il congelamento di tutta la materia.
Un episodio importante nell'astronomia extragalattica è la scoperta e l'indagine di quasar, fonti radio QUasi-stellAR. Queste sorgenti luminose erano note per essere molto luminose e molto remote, tra gli oggetti più distanti conosciuti, con alcuni addirittura 13 miliardi di anni luce. Sebbene i quasar siano stati osservati per la prima volta negli anni '50, non è stato fino agli anni '70 che è emerso un consenso scientifico sulla natura dei quasar: erano nuclei galattici attivi, costituiti da buchi neri supermassicci che risucchiavano diverse masse solari di materiale per secolo e rilasciando enormi quantità di radiazioni nel processo. Sono stati costruiti modelli formali per descriverlo e uno dei più grandi misteri dell'astronomia extragalattica è stato risolto.
Oggi, milioni di galassie sono state fotografate e classificate dagli scienziati, a volte anche usando l'aiuto del pubblico (come in GalaxyZoo). Le galassie sono a spirale o ellittiche. Si stima che esistano circa cento miliardi di galassie nell'universo osservabile. È interessante notare che questo è circa lo stesso del numero di neuroni in un cervello umano.