La Galassia dal Cuore Oscuro

04 Giu 2019 La Galassia dal Cuore Oscuro

L’insolita galassia Markarian 1216, rimasta isolata per gran parte della lunga storia del cosmo, conserva pressoché inalterato il primitivo aspetto che aveva dieci miliardi di anni fa. Il suo cuore è denso di materia oscura e ospita un buco nero supermassiccio con massa 4 miliardi di volte quella solare.

Un decennio fa gli astronomi hanno scoperto una popolazione di galassie piccole ma massicce, chiamate “red nuggets” (letteralmente pepite rosse) e individuate per la prima volta dal telescopio Hubble, a notevoli distanze dalla Terra, corrispondenti a un’epoca pari ad appena 3 miliardi di anni dopo il Big Bang. Le red nuggets hanno massa simile a quella delle gigantesche galassie ellittiche che conosciamo nel vicino Universo, ma soltanto un quinto della loro dimensione: in effetti potrebbero rivelarsi le progenitrici delle ellittiche giganti. Si ritiene che molte red nuggets si siano fuse con altre galassie nel corso di miliardi di anni, ma alcune, quelle più isolate, sono riuscite a rimanere indenni, primitive, durante la lunga storia del cosmo.

Nell’immagine la galassia Markarian 1216 osservata nell’ottico dal telescopio Hubble e in banda X dall’Osservatorio Chandra Credit: X-ray: NASA/CXC/Univ. of CA Irvine/D. Buote; Optical: NASA/STScI 

Mrk 1216, situata a circa 300 milioni di anni luce dalla Terra, appartiene a una famiglia di galassie di forma ellittica, che presentano popolazioni di stelle nel loro centro più addensate rispetto a gran parte delle altre galassie. Secondo gli astronomi, galassie come Mrk 1216 potrebbero discendere dalle red nuggets nate appena un miliardo di anni luce dopo il Big Bang, ma che hanno subito un arresto nella loro crescita circa 10 miliardi di anni fa. Se questa ipotesi fosse corretta, anche la materia oscura in Mrk 1216 dovrebbe essere strettamente compatta: gli astronomi hanno studiato luminosità e temperatura in banda X del gas caldo a differenti distanze dal centro di Mrk 1216, proprio allo scopo di “pesare” la quantità di materia oscura presente nel mezzo della galassia.

“Quando abbiamo confrontato i dati di Chandra con i nostri modelli a computer, abbiamo scoperto una concentrazione molto più elevata di materia oscura rispetto a quella scoperta in altre galassie con massa totale analoga”, spiega David Buote dell’University of California, Irvine. “Questo suggerisce che la storia di Mrk 1216 sia molto differente da quella delle tipiche galassie. Essenzialmente, tutte le sue stelle e la sua materia oscura si sono assemblate molto tempo fa, con ben poche ulteriori aggiunte durante gli ultimi 10 miliardi di anni”. Secondo lo studio, attorno al centro di Mrk 1216 si è formato un vasto alone di materia oscura 3 o 4 miliardi di anni dopo il Big Bang. In seguito la galassia, essendo particolarmente isolata, non è andata soggetta a fusioni o interazioni con altre galassie, e la sua evoluzione si è sostanzialmente interrotta. Mrk 1216 ospita un gigantesco buco nero, la cui massa stimata dai ricercatori è pari a ben 4 miliardi di masse solari. Lo studio è pubblicato su The Astrophysical Journal.

Nell’immagine la galassia Markarian 1216 in banda ottica
Credit: X-ray: NASA/CXC/Univ. of CA Irvine/D. Buote; Optical: NASA/STScI

http://chandra.si.edu/press/19_releases/press_060319.html

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