Dal Very Large Telescope di Paranal (Cile): giovani galassie inglobano il materiale circostante
(ESO/L. Calçada)
MILANO - Non solo fenomeni violenti e spettacolari: le giovani galassie possono ingrandirsi anche in modo più «dolce», aspirando gas freddo nello spazio circostante e usando questo gas come carburante per nutrire le stelle neonate. Lo dimostrano tre giovanissime galassie nate quando l'universo era bambino, a due miliardi di anni dal Big Bang, descritte questa settimana su Nature da una ricerca tutta italiana. La scoperta che avrà un grande impatto sulla comprensione dell'evoluzione dell'Universo, dal Big Bang ai giorni nostri, potrebbe portare a riscrivere molte teorie sulla formazione delle galassie e sulla loro evoluzione.
OSSERVAZIONI DAL DESERTO - La prova arriva da nuove osservazioni fatte con il Very Large Telescope dell'Eso, l’osservatorio astronomico nella banda visibile più d’avanguardia al mondo che si trova all'Osservatorio sul Cerro Paranal, una montagna alta 2.635 metri nel deserto cileno di Atacama (lo stesso della miniera di San Josè di Copiapo), luogo dall'estrema secchezza (sul Paranal non è mai piovuto a memoria d'uomo), con abbondanti notti serene e lontano da fonti di inquinamento luminoso.
MODELLO ALTERNATIVO - Il principale meccanismo di accrescimento delle galassie finora dimostrato era la fusione fra due o più galassie. «Le osservazioni ci dimostrano che questo meccanismo non è valido per tutte le galassie» spiega Giovanni Cresci, dell'osservatorio di Arcetri dell'Istituto Nazionale di Astrofisica (Inaf) che ha coordinato lo studio in collaborazione con l'università di Firenze. Così i teorici hanno proposto un altro modello, secondo il quale le galassie crescono aspirando il gas freddo che le circonda, principalmente idrogeno ed elio prodotti dopo il Big Bang, che vengono poi utilizzati come carburante per alimentare lo sviluppo di nuove generazioni di stelle. Il meccanismo ipotizzato è simile a quello delle società commerciali che possono espandersi grazie a fusioni con altre società ma anche assumendo più personale. E l'ipotesi degli astronomi coordinati da Cresci era che le galassie giovani potessero crescere in modi diversi oltre a quelli considerati fino a oggi.
INCUBATRICI DI ASTRI - Per testare questa teoria i ricercatori si sono concentrati su tre galassie molto distanti, formatesi a circa due miliardi di anni dal Big Bang e osservate grazie al Very Large Telescope. Mappando la loro composizione chimica, gli astrofisici hanno scoperto che queste galassie, a differenza di quelle attuali dove gli elementi pesanti sono più abbondanti vicino al centro, hanno regioni nei pressi del nucleo povere di elementi pesanti ma ricche di stelle in formazione. Quindi i ricercatori hanno dedotto che ad alimentare queste incubatrici di astri era il gas circostante, «aspirato - ha osservato Cresci - dalla forza di gravità delle galassie» e povero di elementi pesanti. «Alla luce di questi risultati - aggiunge Cresci- andranno ripensati molti dei modelli di formazione ed evoluzione delle galassie»
LO STUDIO - La mappatura delle galassie "campione", partita cercando le prove del flusso del gas primordiale dallo spazio circostante, ha mostrato l'opposto. In tutti e tre i casi c’era una regione delle galassie, vicina al centro, con ridotta concentrazione di elementi pesanti e tuttavia con una vigorosa attività di formazione stellare. Questa è stata la classica “pistola fumante” , spiegano gli astronomi, che ha fornito la migliore evidenza di come le galassie giovani si accrescano acquisendo gas primordiale e usandolo per formare nuove generazioni di stelle.
SINFONI - Per mappare le tre galassie "campione" è stato usato uno strumento particolare, il Sinfoni che fornisce informazioni non solo nelle due dimensioni spaziali, ma anche nella terza dimensione, quella spettrale, che permette di vedere i movimenti interni dentro le galassie e studiare la composizione chimica del gas interstellare. Normalmente, separando con cura la debole luce proveniente da una galassia nei colori dei suoi componenti con potenti telescopi e spettrometri, gli astronomi possono identificare le impronte digitali di diverse sostanze chimiche in galassie remote, e misurare la quantità di elementi pesanti presenti. Con Sinfoni, gli astronomi possono andare oltre e arrivare a definire una mappa che mostra la quantità di elementi pesanti presenti in diverse parti della galassia. E a determinare dove, nelle galassie, la formazione stellare si stia verificando più vigorosamente. Lo studio coordinato da Giovanni Cresci, è stato finanziato in parte dall'Agenzia Spaziale Italiana (Asi), e vi hanno collaborato l'osservatorio dell'Inaf a Monte Porzio Catone e Max Planck Institut.
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