LO STUDIO SU THE ASTROPHYSICAL JOURNAL
Utilizzando le immagini del telescopio Hubble, un gruppo internazionale di astronomi ha ricostruito la struttura tridimensionale di 36 galassie nane che orbitano attorno alla Galassia di Andromeda e ne ha studiato l’attività di formazione stellare nel corso della storia cosmica. Le galassie si presentano per numero e per attività molto diverse da quelle che circondano la Via Lattea
Come fastidiosi granelli di polvere depositati su una vecchia fotografia analogica esaminata da chi voglia contemplare la nostra vicina di casa, la Galassia di Andromeda anche detta M31, con la sua forma a sigaro in questa immagine, ma a spirale nella realtà tridimensionale dei fatti. Puntiformi irrilevanze che, se esposte all’occhio acutissimo del telescopio spaziale Hubble, si avvicinano e avvicinano mostrandosi per quelle che sono, in questi dettagliati ritratti di famiglia: decine di galassie nane che gravitano attorno ad Andromeda come condor che sorvolano un pasto prelibato. Ritratti che hanno consentito agli scienziati di mappare la struttura tridimensionale di questa famiglia numerosa, che conta ben 36 componenti, e di ricostruire quanto efficacemente queste piccolette abbiano generato stelle lungo l’intera esistenza dell’universo.
Il sistema di galassie nane che circonda la Galassia di Andromeda (M31) in un’immagine realizzata da terra. Le trentasei galassie nane oggetto dello studio appaiono come dei granelli di polvere all’interno dei cerchi. Oltre a M31, dalla forma a sigaro e visibile vicino al centro dell’immagine, la galassia più prominente è M32, che nell’immagine appare come un punto localizzato su di essa. Crediti: Nasa, Esa, Alessandro Savino (Uc Berkeley), Joseph DePasquale (Stsci), Akira Fujii Dss2
Questa saga familiare ci viene raccontata da un gruppo internazionale di ricercatori guidati da Alessandro Savino in un articolo uscito il mese scorso su The Astrophysical Journal. Una storia di famiglia che appare molto diversa da quella che caratterizza la Via Lattea, la nostra galassia, accompagnata solo da uno scampolo di galassiette. Spesso accostate per la loro forma affine, Andromeda e la Via Lattea, e in verità si scoprono con una storia familiare che ha percorso traiettorie differenti. Quella di Andromeda sembrerebbe ben più accidentata, caratterizzata da uno scontro con una galassia di massa simile qualche miliardo di anni fa. Collisione che spiegherebbe, assieme alla sua massa doppia rispetto alla nostra “casa”, la ricchezza di galassie satelliti e le loro caratteristiche. Che sembrerebbero peculiari.
«Vediamo che la durata per cui le galassie satelliti possono continuare a formare nuove stelle dipende da quanto sono massicce e da quanto sono vicine alla galassia di Andromeda», dice Savino, della University of California a Berkeley. «È una chiara indicazione di come la crescita delle piccole galassie sia disturbata dall’influenza di una galassia massiccia come Andromeda».
«Tutto ciò che è sparso nel sistema di Andromeda è molto asimmetrico e perturbato. Sembra che qualcosa di significativo sia accaduto non molto tempo fa», aggiunge Daniel Weisz, ricercatore presso la stessa struttura. «C’è sempre la tendenza a usare ciò che comprendiamo nella nostra galassia e generalizzarlo per le altre galassie nell’universo. Ci sono sempre state preoccupazioni sul fatto che ciò che stiamo imparando sulla Via Lattea si applichi più ampiamente ad altre galassie. E se ci fosse più diversità tra le galassie esterne? Hanno proprietà simili? Il nostro lavoro ha dimostrato che le galassie di piccola massa in altri “ecosistemi” hanno seguito percorsi evolutivi diversi da ciò che sappiamo dalle galassie satellite della Via Lattea».
Ritratti di quattro delle trentasei galassie nane ottenuti con il telescopio spaziale Hubble. Crediti: Nasa, Esa, Alessandro Savino (Uc Berkeley), Joseph DePasquale (Stsci), Akira Fujii Dss2
Studiare il sistema di galassie satelliti che circonda la Via Lattea è più complesso perché ci troviamo dentro di essa. Come cantava Niccolò Fabi in Lontano da me, “alla giusta distanza la vista migliora”. Vale nelle nostre imperfette relazioni, e vale pure per le galassie, talvolta.
Nella folta famiglia di Andromeda, esemplare di spicco è senza dubbio M32, galassia ellittica compatta che potrebbe costituire il nucleo rimasto spoglio di una galassia molto più grande che ha interagito con Andromeda in passato. M32 contiene stelle piuttosto vecchie. Sembrerebbe però che un’ondata di formazione stellare l’abbia investita qualche miliardo di anni fa, a seguito della tempestosa interazione. Le galassie nane che attorniano Andromeda hanno messo in piedi il grosso della loro massa in un’epoca molto antica e hanno continuato a generare stelle con un ritmo lento, consumando in modo fiacco ma costante il gas che si trovava al loro interno. In questo sono molto diverse dalle galassiette che sguazzano attorno alla Via Lattea.
«La formazione stellare è continuata molto a lungo, il che non è affatto ciò che ci si aspetterebbe da queste galassie nane», aggiunge Savino. «Questo non appare nelle simulazioni al computer. Fino ad ora nessuno sa come ciò sia possibile». Oltre a questo, gli astronomi non si spiegano perché le galassie sembrino confinate in un piano e orbitino tutte nella stessa direzione. «È bizzarro. In realtà è stata una sorpresa totale trovare i satelliti in quella configurazione e ancora non capiamo del tutto perché appaiano in quel modo», conclude Weisz.
Il telescopio Hubble ha fornito il primo gruppo di immagini con cui gli astronomi hanno potuto quantificare il moto delle galassie nane. Nell’arco di cinque anni un secondo gruppo di immagini sarà ottenuto da Hubble o dal telescopio Webb, e consentirà di ricostruire la dinamica di tutte le 36 galassie, permettendo agli astronomi di riavvolgere il nastro e di capire come il complesso ecosistema di Andromeda si sia formato miliardi di anni fa.
Nel video qui sotto, animazione che mostra un viaggio immaginario, lungo due milioni e mezzo di anni luce, verso la Galassia di Andromeda. Oltrepassate le stelle della Via Lattea, Andromeda si mostra circondata dal suo stuolo di galassie satelliti. La struttura tridimensionale mostrata nel video è stata realizzata grazie ai dati di Hubble. Crediti: Nasa, Esa, Christian Nieves (Stsci), Alessandro Savino (Uc Berkeley); Ringraziamenti: Joseph DePasquale (Stsci), Frank Summers (Stsci) e Robert Gendler
Per saperne di più:
- Leggi su The Astrophysical Journal l’articolo “The Hubble Space Telescope Survey of M31 Satellite Galaxies. IV. Survey Overview and Lifetime Star Formation Histories” di Alessandro Savino, Daniel R. Weisz, Andrew E. Dolphin, Meredith J. Durbin, Nitya Kallivayalil, Andrew Wetzel, Jay Anderson, Gurtina Besla, Michael Boylan-Kolchin, Thomas M. Brown, James S. Bullock, Andrew A. Cole, Michelle L. M. Collins, M. C. Cooper, Alis J. Deason, Aaron L. Dotter, Mark Fardal, Annette M. N. Ferguson, Tobias K. Fritz, Marla C. Geha, Karoline M. Gilbert, Puragra Guhathakurta, Rodrigo Ibata, Michael J. Irwin, Myoungwon Jeon, Evan N. Kirby, Geraint F. Lewis, Dougal Mackey, Steven R. Majewski, Nicolas Martin, Alan McConnachie, Ekta Patel, R. Michael Rich, Evan D. Skillman, Joshua D. Simon, Sangmo Tony Sohn, Erik J. Tollerud e Roeland P. van der Marel
Articolo di pubblicato il 28/02/2025 su media.inaf.it
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