Σχεδόν κάθε γαλαξίας μπορεί γενικά να ταξινομηθεί ως σπειροειδής, ελλειπτικός ή ακανόνιστος γαλαξίας.
Μόνο 1 στους 10.000 γαλαξίες εμπίπτουν στην πιο σπάνια κατηγορία από όλους: τους γαλαξίες-δαχτυλίδια ή δακτυλιοειδείς γαλαξίες.

Με έναν πυκνό πυρήνα που αποτελείται από παλιά αστέρια, και ένα κυκλικό ή ελλειπτικό δαχτυλίδι που αποτελείται από φωτεινά, μπλε, νεαρά αστέρια, ο πρώτος δακτύλιος ανακαλύφθηκε μόλις το 1950: το αντικείμενο του Hoag.

Μετά από δεκαετίες αναζήτησης πώς σχηματίζονται αυτά τα αντικείμενα, έχουμε δει αρκετά από αυτά, συλλαμβάνοντάς τα σε διάφορα στάδια εξέλιξης, τελικά γνωρίζουμε από πού προέρχονται.

Όταν κοιτάζουμε έξω στο βαθύ διάστημα, πέρα από τα όρια του Γαλαξία μας, διαπιστώνουμε ότι το Σύμπαν δεν είναι τόσο άδειο. Οι γαλαξίες – μικροί και μεγάλοι, κοντά και μακριά, σε πλούσιες συστάδες και σε σχεδόν πλήρη απομόνωση – γεμίζουν την άβυσσο του διαστήματος, με τον Γαλαξία μας να είναι μόνο ένας από τους περίπου δύο τρισεκατομμύρια τέτοιους γαλαξίες μέσα στο παρατηρήσιμο Σύμπαν.

Οι γαλαξίες είναι συλλογές κανονικής ύλης, συμπεριλαμβανομένων πλάσματος, αερίων, σκόνης, πλανητών και κυρίως άστρων. Μέσα από την εξέταση αυτού του φωτός των άστρων μάθαμε τα περισσότερα για τις φυσικές ιδιότητες των γαλαξιών, και μπορέσαμε να καταλάβουμε πώς έγιναν.

Σε γενικές γραμμές, υπάρχουν τέσσερις κατηγορίες γαλαξιών που βλέπουμε:
Οι σπειροειδείς, όπως ο Γαλαξίας μας, είναι ο πιο κοινός τύπος μεγάλου γαλαξία στο Σύμπαν.
Οι ελλειπτικοί, όπως ο M87, είναι ο μεγαλύτερος και πιο κοινός τύπος γαλαξία στις πλούσιες, κεντρικές περιοχές των συστάδων γαλαξιών.
Οι ακανόνιστοι γαλαξίες είναι ένας τρίτος πανταχού παρών τύπος, συνήθως παραμορφωμένος από μια προηγούμενη σπείρα ή ελλειπτικό σχήμα από βαρυτικές αλληλεπιδράσεις.
Αλλά υπάρχει ένας πολύ σπάνιος τύπος που είναι εντυπωσιακός και όμορφος: οι γαλαξίες δαχτυλιδιών.

Αποτελούν μόνο 1 στους 10.000 γαλαξίες εκεί έξω, με τον πρώτο, το αντικείμενο του Χογκ, να ανακαλύφθηκε μόλις το 1950.
Μετά από περισσότερα από 70 χρόνια, επιτέλους καταλάβαμε πώς τους φτιάχνει το Σύμπαν.

Οπτικά, όταν κοιτάς έναν γαλαξία δαχτυλιδιών, υπάρχει ένα σύνολο χαρακτηριστικών που ξεχωρίζει ασυνήθιστα μεταξύ των γαλαξιών.
1. Υπάρχει ένας κεντρικός πυρήνας του γαλαξία, σχετικά συμπαγής, που είναι χαμηλός σε αέριο και αποτελείται κυρίως από παλαιότερα αστέρια, με πολύ περιορισμένο πρόσφατο σχηματισμό νέων αστεριών σε αυτή την κεντρική περιοχή.
2. Γύρω από αυτόν τον γαλαξία, υπάρχει ένα κενό: μια περιοχή πολύ χαμηλής πυκνότητας, χωρίς σχεδόν κανένα αστέρι, χωρίς φως και πολύ λίγο αέριο ή ουδέτερη ύλη.
3. Και μετά, πέρα από αυτό, υπάρχει ένας άλλος φωτεινός πληθυσμός αστεριών. Αυτός ο πληθυσμός υπάρχει σε ένα φωτεινό δακτύλιο που περιβάλλει τον κεντρικό πυρήνα, αλλά είναι πολύ πιο μπλε χρώμα από τον ίδιο τον πυρήνα. Αυτό δείχνει ότι τα αστέρια μέσα στο δαχτυλίδι σχηματίστηκαν πολύ πιο πρόσφατα και κυριαρχούνται από καυτά, βραχύβια, μπλε χρωματιστά αστέρια.

Επιπλέον, όταν εξετάζετε πού βρίσκονται οι γαλαξίες δαχτυλιδιών, βρίσκονται συντριπτικά σε αυτό που οι αστρονόμοι αποκαλούν “το πεδίο”, σε αντίθεση με τις κεντρικές τοποθεσίες των πλούσιων ομάδων γαλαξιών και συστάδων. Αν και αυτό το σύνολο χαρακτηριστικών μπορεί να φαίνεται παράξενο και άσχετο, είναι όλα κοσμικά στοιχεία για την προέλευση αυτών των χαρακτηριστικών.
Ό,τι κι αν βλέπουμε, μπορούμε να είμαστε σίγουροι ότι όλα αυτά είναι παραδείγματα ενός γαλαξία με δύο ξεχωριστούς πληθυσμούς άστρων: και ενός παλιού στην κεντρική περιοχή, και ενός νεαρού στην περιοχή του δακτυλίου.
Γνωρίζουμε επίσης ότι μέσα σχεδόν σε κάθε σπειροειδή γαλαξία, ακόμα και στη σύγχρονη εποχή, υπάρχουν άφθονες δεξαμενές αερίου.

Η καλύτερη μέχρι σήμερα εξήγηση που έχει δοθεί είναι ότι θα μπορούσε ένας δακτυλιοειδής γαλαξίας να σχηματιστεί από έναν “παρείσακτο” γαλαξία που διαπέρασε το κέντρο αυτού που είναι τώρα ένας γαλαξίας δαχτυλιδιών, προκαλώντας το αέριο να κυματίζει προς τα έξω, να συμπιέζεται και να σχηματίζει νέα αστέρια.

Είναι ένα αξιοσημείωτο επίτευγμα να είμαστε σε θέση, συνολικά, να εξηγήσουμε τη διαδικασία με την οποία σχηματίζεται η σπανιότερη κατηγορία όλων των μεγάλων τύπων γαλαξιών, οι γαλαξίες δακτυλίων.
Εάν έχετε έναν πλούσιο σε αέριο σπειροειδή γαλαξία και ένας άλλος γαλαξίας μπορεί να έρθει και να περάσει ακριβώς μέσα από το κέντρο του, τα εσωτερικά αέρια θα κυματίσουν προς τις άκρες, συντρίβοντας το προϋπάρχον αέριο στην πορεία, προκαλώντας νέα κύματα σχηματισμού αστεριών στα άκρα, ενώ παράλληλα θα εξαντλούν το υλικό στον γαλαξιακό πυρήνα.

Με καλύτερα δεδομένα σε περισσότερα μήκη κύματος, τα υπόλοιπα μυστήρια μπορεί ακόμα να επιλυθούν. Ωστόσο, είναι πάντα σημαντικό να εκτιμούμε πόσο μακριά έχουμε φτάσει στην κατανόησή μας όχι μόνο για το τι υπάρχει εκεί έξω στο Σύμπαν, αλλά και για το πώς κατέληξε να είναι αυτό που είναι εκεί έξω.

Όταν τα φαινόμενα απατούν…

Το αντικείμενο της παραπάνω εικόνας δεν είναι ένας ενιαίος γαλαξίας δαχτυλιδιών, αλλά μάλλον δύο γαλαξίες σε πολύ διαφορετικές αποστάσεις μεταξύ τους: ένας κοντινός κόκκινος γαλαξίας και ένας πιο μακρινός μπλε γαλαξίας.
Είναι απλά κατά μήκος της ίδιας οπτικής γραμμής, και ο γαλαξίας υποβάθρου φαίνεται σαν δακτύλιος από τον “βαρυτικό φακό” που δημιουργείται από τον γαλαξία του πρώτου πλάνου. Το αποτέλεσμα είναι ένας σχεδόν τέλειος δακτύλιος, ο οποίος θα ήταν γνωστός ως “δαχτυλίδι του Αϊνστάιν” αν έκανε έναν πλήρη κύκλο 360 μοιρών.
Είναι οπτικά εκπληκτικό, αλλά φυσικά άσχετο με τους γαλαξίες δαχτυλιδιών!!

Ring galaxies, the rarest in the Universe, finally explained – Big Think
Hoag’s Object – Wikipedia