Tassi di formazione stellare in remote galassie

Quando pensiamo a una galassia la prima cosa che ci viene in mente è un insieme di stelle.
Infatti, le stelle sono una delle sue caratteristiche più importanti di una galassia.

Per comprendere la fisica dell’evoluzione e la formazione delle galassie è fondamentale sapere con quale tasso le galassie formino le stelle, il tasso di formazione stellare. Questo tasso mostra quanto sia attiva una galassia: le giovani galassie con grandi quantità di gas creano molte stelle, mentre le galassie rosse e vecchie che si ritrovano impoverite nel loro rifornimento di gas  sono poco attive nella formazione stellare. Eventi cosmologici quali fusioni tra galassie possono anche aumentare il tasso di formazione stellare.

Tuttavia, a meno che non stiamo osservando la Via Lattea e le galassie locali vicine abbiamo bisogno di fare affidamento su caratteristiche osservabili globali per stimare il tasso di formazione stellare di galassie molto distanti.

Il modo migliore per comprendere appieno le proprietà delle galassie è di studiarle a più lunghezze d’onda; il modo in cui ogni tipo di luce viene emessa da un diverso protagonista in una galassia. Per esempio, la luce ultravioletta proviene dalle stelle più giovani e massicce, mentre la luce nel vicino infrarosso viene emessa principalmente da stelle più evolute.
La luce infrarossa, poi, mette in evidenza la polvere in una galassia, e le linee spettrali di emissione mostrano le nubi di gas.

Nello studio pubblicato il 22 marzo, un gruppo di ricercatori, guidato da Irene Shivaei, dell’Università della California, Riverside, ha osservato 17 brillanti galassie lontane con lo spettrometro ad alta risoluzione nel vicino infrarosso MOSFIRE del Keck Observatory.
Poi, hanno combinato i dati con le immagini a infrarossi provenienti dal telescopio spaziale Spitzer, dall’Herschel Space Observatory, e con le immagini ottiche del telescopio spaziale Hubble, per creare un quadro completo multi-lunghezza d’onda delle galassie analizzate.

Queste analisi sono state compiute e testate ampiamente per le galassie locali negli ultimi dieci anni, ma per le galassie lontane è impegnativo acquisire un set completo di dati multi-lunghezza d’onda. Questo studio fa il primo confronto diretto tra dati ottici delle linee di emissione  e i traccianti infrarossi e ultravioletti della formazione stellare e indica che, nonostante le incertezze sottostanti, gli astronomi possono affidarsi alle linee di emissione come indicatori affidabili del tasso di formazione stellare e della quantità di luce che viene oscurata dalla polvere in galassie lontane.

Il team MOSDEF (MOSFIRE Deep Evolution Field) utilizza lo spettrometro MOSFIRE sui telescopi del Keck Observatory per ottenere spettri di molte galassie che hanno un’età tra 1,5 e 4,5 miliardi di anni dopo il Big Bang, l’intervallo in cui l’Universo ha formato la più alta quantità di stelle nella sua storia.  L’obiettivo dell’indagine è quello di studiare il contenuto stellare, gassoso, e di buchi neri delle galassie in questo importante periodo della storia dell’Universo.

http://phys.org/news/2016-03-star-formation-distant-galaxies.html#jCp

Credit: NASA, ESA and Bahram Mobasher