Illuminando le Galassie Oscure

Illuminando le Galassie Oscure

Utilizzando lo strumento MUSE sul Very Large Telescope dell’ESO un team di astronomi ha individuato sei rare e antiche “galassie oscure”, ricche di gas ma essenzialmente prive di stelle, localizzate a circa 12 miliardi di anni luce di distanza dalla Terra. Per far “venire alla luce” questi oggetti remoti davvero difficili da individuare, gli astronomi hanno utilizzato dei “fari cosmici” naturali, i quasar.

Le galassie oscure non risplendono ancora della luce di stelle in formazione, ma possono contenere vaste quantità di gas e polveri, ingredienti base per la nascita stellare. Questi oggetti insoliti sono previsti dalle teorie sulla formazione galattica e si ritiene costituiscano i mattoni costruttivi delle galassie odierne, brillanti e ricche di stelle. Le galassie oscure primordiali potrebbero aver fornito alle grandi galassie buona parte del gas necessario a forgiare grandi quantità di stelle nel corso del tempo.

Tuttavia, dal momento che sono praticamente prive di stelle, queste galassie emettono ben poca luce, il che rende davvero difficile individuarle. “A dispetto dei notevoli progressi degli ultimi decenni nella comprensione della formazione delle galassie, rimangono importanti questioni aperte, riguardo al modo in cui il gas diffuso, noto come mezzo intergalattico, viene convertito in stelle”, hanno detto Raffaella Anna Marino e Sebastiano Cantalupo del Dipartimento di Fisica dell’ETH Zurich, a guida dello studio pubblicato su The Astrophysical Journal.

“Una possibilità, suggerita in recenti modelli teorici, è che la fase precoce della formazione galattica riguardi un’epoca in cui le galassie contengono una gran quantità di gas ma sono ancora inefficienti nel formare stelle”. “Prove dirette di una simile “fase oscura” si sono rivelate finora sfuggenti, ma dopo tutto le galassie oscure emettono ben poca luce visibile. La scoperta osservativa di queste galassie, pertanto, potrebbe riempire una lacuna importante nella nostra comprensione dell’evoluzione galattica”.

Per superare il notevole ostacolo costituito dalla mancanza di stelle di queste galassie, che le rende così deboli e difficili da individuare, gli astronomi hanno utilizzato dei “fari cosmici” naturali per illuminarle: i quasar, galassie molto brillanti e remote, il cui bagliore è dovuto alla presenza di voraci buchi neri supermassicci al loro centro. La luminosità dei quasar li rende fari molto potenti che contribuiscono a illuminare la zona circostante, per sondare l’epoca in cui nascevano le prime stelle a partire dal gas primordiale.

L’intensa radiazione ultravioletta dei quasar induce emissione fluorescente negli atomi di idrogeno, illuminando le galassie oscure presenti nelle vicinanze e rendendole così visibili. Il metodo utilizzato dal team per far “venire alla luce” le galassie è stato in pratica quello di cercare il bagliore fluorescente del gas presente al loro interno, quando vengono illuminate dalla luce ultravioletta di un quasar vicino e molto brillante. Questo metodo è già stato utilizzato in passato, ma il team ha diretto l’attenzione verso quasar a distanze maggiori di quanto fosse possibile nelle osservazioni precedenti. Dalle possibili sorgenti iniziali, circa 200, i ricercatori hanno selezionato mezza dozzina di oggetti che presentano tutte le caratteristiche per rivelarsi galassie oscure, individuando questi misteriosi e sfuggenti oggetti così importanti per sondare le nostre teorie sulla formazione galattica.
[ Barbara Bubbi ]

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Nell’immagine il quasar brillante 3C 273, localizzato in una grande galassia ellittica nella Costellazione della Vergine. La sua luce ha impiegato 2,5 miliardi di anni a raggiungerci.
Credit ESA/Hubble & NASA