UNA SCOPERTA A TEMPO DI RECORD

ALMA spia le galassie primordiali

Un team di ricercatori ha individuato più di 100 galassie primordiali con l'osservatorio astronomico internazionale Atacama Large Millimeter/submillimeter Array. La tecnologia avanzata di ALMA ha permesso in poche ore di scoprire più galassie di quante ne siano state studiate nell'ultimo decennio.

alma

Il primo piano di una selezione delle galassie tra le più feconde di formazione stellare nell’Universo primordiale. (Crediti: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), J. Hodge et al., A. Weiss et al., NASA Spitzer Science Center)

Un’equipe di astronomi ha usato il nuovo telescopio ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) per individuare l’ubicazione di più di 100 galassie tra le più feconde di formazione stellare nell’Universo primordiale. La fase più feconda di nascita di stelle nell’Universo primordiale ha avuto luogo in galassie lontane che contenevano molta polvere cosmica.

Queste galassie sono fondamentali per comprendere la formazione delle galassie e la loro evoluzione nel corso della storia dell’Universo, ma la polvere le oscura e rende difficile la loro identificazione con i telescopi ottici. Per trovarle, gli astronomi devono usare telescopi che osservano la luce a lunghezze d’onda maggiori, intorno al millimetro, come ALMA: è così potente che, in sole poche ore, ha catturato tante osservazioni di queste galassie quante ne erano state ottenute da telescopi simili in tutto il mondo nell’arco di più di un decennio.

“Gli astronomi hanno atteso dati come questi per più di un decennio. ALMA è così potente che ha rivoluzionato il modo di osservare queste galassie, anche se il telescopio non era ancora completo quando sono state effettuate le osservazioni”, ha detto Jacqueline Hodge (Max-Planck-Institut für Astronomie, Germania), prima autrice dell’articolo che descrive le osservazioni di ALMA.

La miglior mappa finora realizzata per queste lontane galassie polverose è stata ottenuta con il telescopio APEX (Atacama Pathfinder Experiment), gestito dall’ESO, che ha osservato un pezzetto di cielo della dimensione della Luna piena e trovato 126 galassie di questo tipo. Ma nelle immagini di APEX ogni zona di formazione stellare appare come una macchia indistinta, così grande da coprire più di una galassia nelle immagini più nitide fatte ad altre lunghezze d’onda. Senza sapere esattamente quale delle galassie sta producendo stelle, gli astronomi avevano alcune difficoltà ad interpretare la formazione di stelle nell’Universo primordiale.

Identificare la galassia giusta richiede osservazioni più risolte e per fare osservazioni più risolte serve un telescopio più grande. APEX ha una sola antenna parabolica da 12 metri di diametro, mentre i telescopi come ALMA usano molte antenne simili a quella di APEX sparpagliate su grandi distanze. I segnali di tutte le antenne vengono combinati e l’effetto è quello di un unico telescopio gigante grande come l’intera schiera di antenne.

Crediti: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), APEX (MPIfR/ESO/OSO), J. Hodge et al., A. Weiss et al., NASA Spitzer Science Center

Crediti: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), APEX (MPIfR/ESO/OSO), J. Hodge et al., A. Weiss et al., NASA Spitzer Science Center

L’equipe ha usato ALMA per osservare le galassie della mappa di APEX durante la prima fase di osservazioni scientifiche di ALMA, con il telescopio ancora in costruzione. Usando meno di un quarto del totale di 66 antenne, distribuite su distanze fine a 125 metri, ALMA ha impiegato appena due minuti per ogni galassia per identificarle all’interno di una regione molto piccola, più di 200 volte minore delle grandi macchie di APEX e con una sensibilità tre volte maggiore. ALMA è tanto più sensibile degli altri telescopi del suo genere che in sole poche ore ha raddoppiato il numero totale di osservazioni di questo tipo.

Non solo l’equipe ha identificato senza ambiguità quale galassia conteneva regioni attive di formazione stellare ma in circa la metà dei casi ha scoperto che più galassie con formazione di stelle erano confuse in una sola macchia nelle osservazioni precedenti. La vista acuta di ALMA ha permesso di distinguere le singole galassie.

“Pensavamo che le più brillanti tra queste galassie formassero stelle mille volte più  vigorosamente della nostra galassia, la Via Lattea, il che le poneva a rischio di frantumarsi. Le immagini di ALMA rivelano la presenza di galassie multiple, più piccole, che formano stelle a tassi in qualche modo più ragionevoli”, ha detto Alexander Karim (Durham University, Regno Unito), uno dei membri dell’equipe e primo autore di un secondo articolo sullo stesso argomentoo.

I risultati costituiscono il primo catalago statisticamente affidabile di formazione stellare in galassie polverose nell’Universo primordiale e forniscono un fondamento indispensabile per ulteriori indagini sulle proprietà di queste galassie a diverse lunghezze d’onda senza rischio di erronea interpretazione a causa della confusione tra le galassie.

Nonostante la vista acuta di ALMA e la sua sensibilità senza pari, telescopi come APEX continuano ad avere un ruolo importante. “APEX pu coprire una vasta area di cielo più in fretta di ALMA e perci è ideale per scoprire queste galassie. Quando sappiamo dove guardare possiamo usare ALMA per identificarle esattamente”, ha concluso Ian Smail (Durham University, Regno Unito), coautore del nuovo articolo.

[Fonte Eso.it]

Per saperne di più:

Guarda il servizio video su INAF-TV

httpvh://youtu.be/Tn5MRkGJ6vE