Alla ricerca delle reliquie galattiche

Sono massicce, sono molto piccole ed estremamente rare, ma potrebbero nascondere il segreto del modo in cui le galassie si formano ed evolvono. Un articolo pubblicato il 16 novembre sulla rivista Astronomy & Astrophysics solleva un lembo del velo che copre le timide galassie massicce ultracompatte. Lo studio è stato realizzato da un team internazionale guidato da Fernando Buitrago, dell’Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (Ia2) e Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa (Fcul).

Galassie massicce ultracompatte con masse stellari superiori a 80 miliardi di soli. Crediti: Buitrago et al, 2018.

Le galassie massicce ultracompatte contengono molte più stelle di quelle presenti nella nostra Via Lattea, più dell’equivalente di 80 miliardi di soli, e sono quindi molto luminose. Ma le loro stelle sono raggruppate in uno spazio molto più piccolo di quello occupato dalla nostra galassia e sono pertanto galassie molto più dense. I ricercatori hanno identificato una serie di 29 galassie con queste proprietà, a distanze tra due e cinque miliardi di anni luce dalla Terra.

Sette di queste timide galassie ultracompatte sono in realtà galassie primordiali che non hanno interagito con altre sin dalla loro formazione, avvenuta presumibilmente più di dieci miliardi di anni fa. Vengono chiamate “reliquie galattiche” (galactic relics) e aprono una finestra sul passato, su come potevano essere le galassie nelle prime fasi dell’universo, sebbene di fatto si trovino nel nostro quartiere galattico.

«Quando studi oggetti molto piccoli e li studi nell’universo lontano», dice Buitrago, «è molto difficile riuscire a dire qualcosa su di loro. Dato che questo campione di galassie studiate si trova nell’universo relativamente vicino a noi, anche se sono veramente piccole abbiamo la possibilità di studiarle».

Uno dei progressi ascrivibili al lavoro pubblicato è quello di presentare la densità di queste galassie massicce ultracompatte nell’universo, siano esse “reliquie” o “non-reliquie”. Nella survey più completa di galassie nell’universo locale i ricercatori ne hanno trovate solo 29. «Sono così rare che abbiamo bisogno di un volume di circa 500 milioni di anni luce di lato per trovarne una sola», spiega Ignacio Ferreras, il secondo autore dell’articolo.

Ferreras ha determinato l’età delle stelle nelle galassie, separando le galassie più rosse e più vecchie da quelle più blu e giovani. Non è tuttora chiaro, sostiene Ferreras, come abbiano fatto a conservarsi nel tempo le galassie reliquie. Secondo il paradigma della formazione e dell’evoluzione delle galassie, queste galassie ultracompatte potrebbero essersi salvate dal merging con altre galassie, evolvendosi in gruppi di galassie eccessivamente popolate. Può sembrare contro-intuitivo, visto che in ambienti così affollati ci si aspetterebbe che le galassie interagissero più facilmente e perdessero le loro proprietà originali, ma Buitrago osserva che «in un luogo dove ci sono molte galassie, c’è anche tanta attrazione gravitazionale e le velocità delle galassie sono molto alte. Quindi, le galassie passano velocemente una accanto all’altra senza avere abbastanza tempo per interagire in modo significativo».

«La sorpresa è arrivata quando ci siamo resi conto che non tutte le galassie del nostro campione vivevano in tali sistemi», aggiunge Buitrago. «Le abbiamo infatti trovate in una vasta gamma di ambienti, e per quelle che vivono in ambienti meno densi diventa difficile spiegare le loro caratteristiche».

In questo studio, i ricercatori hanno provato a misurare alcune proprietà di questi oggetti, come le loro dimensioni e la loro età. Stanno richiedendo tempo di osservazione con grandi telescopi terrestri per puntare direttamente su di esse. Per capire la loro storia passata, vorrebbero studiare più dettagliatamente i luoghi in cui vivono, le altre galassie che li circondano e le loro posizioni relative nello spazio.

«Le galassie massicce si evolvono in modo accelerato rispetto ad altre galassie nell’universo. Comprendendo le proprietà delle galassie più massicce, potremmo capire il destino finale di tutte le altre galassie, inclusa la nostra Via Lattea», dice Fernando Buitrago.

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Fonte: Alla ricerca delle reliquie galattiche

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