ALMA scopre i segreti di un gigantesco “Blob”

ALMA scopre i segreti di un gigantesco “Blob”

ALMA Uncovers Secrets of Giant Space Blob

Un team internazionale di astronomi utilizzando ALMA, il  Very Large Telescope e altri telescopi ha scoperto la vera natura di un oggetto raro dell’Universo distante chiamato “blob Lyman-alpha”.

Fino ad oggi gli astronomi non avevano compreso cosa facesse brillare così intensamente queste enormi nubi gassose, ma ora ALMA ha osservato nel cuore di uno di questi oggetti due galassie che stanno sperimentando una frenetica attività di formazione stellare in grado di illuminare le regioni circostanti. Queste grandi galassie sono a loro volta al centro di uno sciame di galassie più piccole che sembra siano in una fase iniziale della formazione di un massiccio ammasso di galassie. Si ritiene che le due sorgenti osservate da ALMA evolveranno in una singola galassia ellittica gigante.

I blob Lyman-alpha (LAB) sono nubi gigantesche di idrogeno gassoso che possono estendersi per centinaia di migliaia di anni luce e sono stati rilevati a grandi distanze. Il nome ricorda la lunghezza d’onda caratteristica della luce ultravioletta che emettono, conosciuta come radiazione Lyman-alpha. Fin dalla loro scoperta, i processi sottostanti alla formazione dei LAB sono rimasti misteriosi. Ma nuove osservazioni di ALMA hanno portato chiarezza nel mistero.

Uno dei più grandi blob Lyman-alpha conosciuti, e il più studiato, è SSA22-Lyman-alpha blob 1, o LAB-1. Inviluppato nel nucleo di un enorme ammasso di galassie in fase iniziale di formazione, è stato il primo di questi oggetti ad essere scoperto, nel 2000, ed è localizzato così lontano che la sua luce ha impiegato 11,5 miliardi di anni per raggiungerci.

Un team di astronomi, guidato da Jim Geach, del Centre for Astrophysics Research dell’University of Hertfordshire, ha utilizzato le capacità di ALMA di osservare la luce delle fredde nubi di polvere in galassie distanti per penetrare nel profondo di LAB-1. Questo ha permesso loro di individuare e risolvere diverse sorgenti di emissione submillimetrica.

Il team ha combinato le immagini di ALMA con osservazioni dello strumento MUSE sul Very Large Telescope, dimostrando che le sorgenti erano localizzate nel cuore del blob Lyman-alpha, dove stanno formando stelle ad un tasso oltre 100 volte superiore a quello della Via Lattea.

Immagini profonde riprese dal telescopio Hubble e dall’osservatorio Keck hanno mostrato in aggiunta che le sorgenti ALMA sono circondate da numerose deboli galassie compagne che potrebbero bombardare di materiale le sorgenti centrali, contribuendo attivamente al processo di formazione stellare.

I ricercatori hanno condotto sofisticate simulazioni della formazione galattica per dimostrare che la gigantesca nube brillante di emissione Lyman-alpha può essere spiegata se la luce ultravioletta prodotta dalla formazione stellare nelle sorgenti ALMA si diffonde nel circostante idrogeno gassoso.

Jim Geach, autore del nuovo studio, spiega: “Pensiamo a un lampione stradale in una notte nebbiosa: si vede il bagliore diffuso perché la luce viene dispersa dalle piccole gocce d’acqua. Un fenomeno simile sta accadendo in questo caso, tranne che il lampione è una galassia con intensa formazione stellare e la nebbia è una vasta nube di gas intergalattico. Le galassie stanno illuminando i dintorni”.

Comprendere come si formino ed evolvano le galassie è una grande sfida. Gli astronomi ritengono che i blob Lyman-alpha siano importanti perché sembra siano i luoghi dove si formano le più massicce galassie dell’Universo. In particolare, la luminosità Lyman-alpha estesa fornisce informazioni su ciò che sta accadendo nelle nubi di gas primordiale che circondano giovani galassie, una regione molto difficile da studiare, ma fondamentale.

Jim Geach conclude: “La cosa entusiasmante di questi blob è che stiamo dando un’occhiata a ciò che accade a queste giovani galassie in crescita. Per lungo tempo le origini della luminosità Lyman-alpha estesa sono state controverse. Ma grazie alla combinazione di nuove osservazioni e simulazioni avanzate, pensiamo di avere risolto un mistero che dura da 15 anni: Lyman-alpha Blob-1 è il sito di formazione di una massiccia galassia ellittica che sarà un giorno il cuore di un ammasso gigantesco di galassie. Stiamo osservando un’istantanea dell’assemblaggio di quella galassia 11,5 miliardi di anni fa”.

http://www.eso.org/public/news/eso1632/

Credit:J.Geach/D.Narayanan/R.Crain