30 Ago 2018 Frenetica Formazione Stellare nella Galassia Mostro
Un team internazionale di astronomi ha rivelato nuovi fondamentali dettagli su una “galassia mostro” localizzata a ben 12,4 miliardi di anni luce di distanza, in grado di formare stelle 1000 volte più rapidamente della nostra Via Lattea. I risultati sono pubblicati su Nature.
Si ritiene che le cosiddette “galassie mostro”, o galassie starburst estreme, siano le progenitrici delle galassie massicce come la Via Lattea, pertanto le nuove scoperte sulla prolifica e remota COSMOS-AzTEC-1 aiutano gli scienziati a comprendere la formazione ed evoluzione delle galassie nell’Universo locale. “La vera sorpresa è che questa galassia, visibile come era quasi 13 miliardi di anni fa, ha un disco gassoso massiccio e ordinato in rotazione regolare, invece di quello che ci aspettavamo, cioè una sorta di relitto disordinato come prevedono molti studi teorici”, spiega Min Yun dell’University of Massachusetts Amherst, tra gli autori dello studio.
Le osservazioni rivelano che il disco gassoso che possiamo osservare oggi è dinamicamente instabile: l’intero disco galattico si sta frammentando ed è soggetto a una colossale fase di starburst, un episodio di forsennata formazione stellare che spiega il tasso incredibile a cui nascono nuove stelle in questa prolifica galassia, 1000 volte superiore a quello della Via Lattea. Le scoperte relative a COSMOS-AzTEC-1 sono state possibili grazie ai dati del telescopio Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). “Una delle caratteristiche migliori delle osservazioni di ALMA è vedere galassie così lontane con risoluzione senza precedenti”, spiega Ken-ichi Tadaki della Japan Society for the Promotion of Science, a guida dello studio.
L’elevata risoluzione e sensibilità di ALMA hanno permesso di ottenere una mappa dettagliata della distribuzione e del moto del gas nella galassia. Per cercare di comprendere il motivo della frenetica attività di formazione stellare in queste galassie mostro, gli scienziati devono in effetti caratterizzare l’ambiente attorno alle nursery stellari e ottenere mappe precise delle nubi di gas molecolare da cui nascono le stelle.
“Abbiamo scoperto che ci sono due vaste nubi distinte a varie migliaia di anni luce di distanza dal centro”, spiega Tadaki. “Nelle galassie starburst più distanti, le stelle si formano in maniera attiva nel centro, quindi è sorprendente scoprire nubi fuori centro. Come queste galassie abbiano potuto ammassare una vasta quantità di gas e poi convertire essenzialmente l’intera riserva gassosa in stelle in un battito di ciglia, astronomicamente parlando, è sempre rimasta una questione sconosciuta, su cui potevamo solo fare ipotesi. Ora noi abbiamo le prime risposte”, afferma Yun.
Gli astronomi hanno scoperto che le nubi gassose in COSMOS-AzTEC-1 sono insolitamente instabili. In una situazione normale, esiste un bilanciamento tra la gravità che agisce verso l’interno della nube e la pressione, che agisce in direzione opposta. Una volta che la gravità supera la pressione, la nube collassa e forma stelle a ritmo sostenuto. In seguito esplosioni di supernova alla fine del ciclo di vita stellare spazzano via il gas, facendo aumentare la pressione verso l’esterno. Come risultato, la gravità e la pressione raggiungono uno stato di equilibrio e la formazione stellare continua a ritmo moderato. In questo modo la nascita delle stelle nelle galassie si auto-regola.
Ma in COSMOS-AzTEC-1, la pressione è molto più debole della gravità e lo stato di equilibrio è difficile da raggiungere. La galassia è soggetta a una formazione stellare fuori controllo e si è trasformata in un mostro senza freni. Secondo i ricercatori, COSMOS-AzTEC-1 consumerà del tutto il suo carburante nel giro di 100 milioni di anni, 10 volte più velocemente di altre galassie che formano normalmente stelle. Non è chiaro il motivo per cui il gas nella prolifica galassia sia così instabile, ma è possibile che siano responsabili eventi di fusione galattica. Collisioni tra galassie potrebbero aver trasportato il gas in una piccola area e innescato la formazione stellare. “Al momento non abbiamo evidenze di fusione in questa galassia, ma osservando altre galassie simili con ALMA, intendiamo svelare la relazione tra fusioni galattiche e galassie mostro”, conclude Tadaki.
[ Barbara Bubbi ]
Nell’immagine impressione artistica della galassia COSMOS-AzTEC-1
Credit: National Astronomical Observatory of Japan
https://phys.org/news/2018-08-astronomers-reveal-monster-star-forming-galaxies.html
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