02 Mar 2022 La Rete Cosmica Guida l’Evoluzione delle Galassie
Secondo un nuovo studio, la forma delle galassie, la loro capacità di formare nuove stelle e la loro evoluzione dipendono dalla loro posizione all’interno della “rete cosmica”, la struttura a vasta scala che pervade l’Universo. I filamenti della rete sono giganteschi ponti di materia oscura, gas, stelle e galassie che connettono gli ammassi galattici uno all’altro. Quando le galassie passano da una condizione di isolamento relativo, per venire convogliate verso i grandi ammassi dalla ragnatela cosmica, si “spengono” progressivamente e tendono ad assumere la forma di galassie ellittiche, composte da stelle vecchie e pressoché prive di regioni di formazione stellare.
Su scala universale, le galassie sono distribuite lungo la “rete cosmica”, una complessa ragnatela di filamenti composti da materia ordinaria e oscura. I filamenti, lunghi centinaia di milioni di anni luce, si comportano come superstrade per convogliare la materia verso i nodi più densi dell’intricata rete universale, come gli ammassi di galassie. La materia oscura risulta la costituente fondamentale dei filamenti, nonchè degli aloni che circondano gli ammassi di galassie, addensamenti di materia situati presso i nodi della ragnatela universale. Il contributo dei filamenti per l’evoluzione galattica è ancora poco compreso ed è un argomento particolarmente interessante per la ricerca astrofisica.
Un team internazionale di scienziati guidato da Pascale Jablonka e Gianluca Castignani del Laboratory of Astrophysics (LASTRO) dell’Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) ha esaminato il vasto ambiente circostante l’Ammasso della Vergine, un vasto raggruppamento di galassie dell’Universo locale, composto da circa 1500 galassie e localizzato a 65 milioni di anni luce da noi. I risultati degli studi relativi sono pubblicati in due articoli su Astronomy & Astrophysics e su Astrophysical Journal. “Molte proprietà delle galassie, come la morfologia, il contenuto di gas e il tasso di formazione stellare, sono influenzate direttamente dal loro ambiente”, spiega Jablonka. “Sappiamo che le galassie fanno nascere meno stelle in ambienti molto densi e assumono una forma più ellittica. Ma il ruolo preciso che i filamenti della rete cosmica giocano in questa trasformazione non è ancora chiaro. Questo è quello su cui abbiamo indagato nel nostro studio”.
Il team ha analizzato le proprietà di galassie localizzate attorno all’ammasso della Vergine, attraverso una regione che si estende oltre 12 volte il raggio dell’ammasso principale. È lo studio più vasto condotto finora su questo argomento e copre qualcosa come 7.000 galassie, incluse 250 sufficientemente grandi da permettere al team di misurare precisamente il loro contenuto in gas, in particolare il denso idrogeno atomico che rappresenta la materia prima per formare nuove stelle.
Combinando i nuovi dati con misurazioni già note, gli scienziati hanno scoperto che le proprietà delle galassie, la loro forma, il tasso di formazione stellare, il contenuto di gas, l’età e il contenuto in metalli delle loro stelle, cambiano decisamente quando le galassie si spostano da posizioni più isolate verso i filamenti e infine all’interno di ammassi. Sembra che i filamenti servano come ambiente di transizione in cui le galassie subiscono un “pre-trattamento” prima di precipitare in un ammasso. In questo ambiente di transizione la formazione stellare rallenta o si interrompe, compaiono più frequentemente le forme ellittiche ed è disponibile una quantità inferiore di idrogeno atomico e molecolare. Questo vuol dire che le galassie in quell’ambiente si spengono, raggiungendo la fine della loro vita attiva.
Gli scienziati hanno osservato che l’evoluzione di una galassia attraverso il suo ciclo vitale è fortemente influenzato dalla densità locale: le galassie che producono poche o nessuna stella costituiscono meno del 20 percento delle galassie isolate, ma la percentuale sale al 20-60 percento per le galassie nei filamenti e all’80 percento per le galassie nell’Ammasso della Vergine. Queste scoperte aprono nuove strade di ricerca su teorie che spiegano la formazione e l’evoluzione delle galassie parallelamente a oggetti fondamentali come gli ammassi e i filamenti della rete cosmica.
Nell’immagine rappresentazione artistica dei filamenti cosmici
Credit: AIP/ A. Khalatyan/ J. Fohlmeister
https://actu.epfl.ch/news/cosmic-web-orchestrates-the-progression-of-galaxie/
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