VLT STUDIA LA CRESCITA DELLE GALASSIE

Uno spuntino galattico

Gli astronomi hanno sempre sospettato che le galassie crescano attirando materia dai dintorni. Grazie al VLT dell'ESO ora è possibile osservare il fenomeno: una galassia attira gas verso l'interno e questo poi si mette a girarle intorno, ruotando con essa prima di cadere. Lo studio pubblicato su Science.

Rappresentazione artistica di una galassia che accresce materia dai dintorni Crediti: ESO/L. Calçada/ESA/AOES Medialab

Rappresentazione artistica di una galassia che accresce materia dai dintorni Crediti:
ESO/L. Calçada/ESA/AOES Medialab

Alcuni astronomi, usando il VLT (Very Large Telescope) dell’ESO, hanno identificato una galassia lontana che sta assorbendo il gas nelle vicinanze. Si vede il gas cadere verso la galassia, creando un flusso che alimenta la formazione stellare e al tempo stesso incrementa la rotazione della galassia. Questa è finora la migliore prova che conferma la teoria che le galassie inglobino e divorino il materiale circostante per crescere e formare stelle. I risultati saranno pubblicati nell’articolo intitolato “Signatures of Cool Gas Fueling a Star-Forming Galaxy at Redshift 2.3” nel numero del 5 luglio 2013 della rivista Science.

Gli astronomi hanno sempre sospettato che le galassie crescano attirando materia dai dintorni, ma questo processo si è dimostrato molto difficile da osservare direttamente. Ora il VLT è stato usato per studiare un raro allineamento tra una galassia distante e un quasar ancora più lontano – il nucleo luminosissimo di una galassia alimentato da un buco nero super massiccio. La luce del quasar, prima di raggiungere la Terra, passa attraverso la materia che circonda la galassia, rendendo possibile studiare in dettaglio le proprietà del gas intorno alla galassia. Questi nuovi risultati offrono la miglior vista finora di una galassia mentre si nutre.

Questa galassia è stata trovata nella survey di SINFONI del 2012 alla ricerca di oggetti a redshift z ~ 2, chiamata SIMPLE (SINFONI Mg II Program for Line Emitters). Il quasar di fondo si chiama HE 2243-60 e la galassia si trova a un redshift di 2,3285 – il che significa che gli scienziati la stanno osservando quando l’Universo aveva appena due miliardi di anni.

“Questo tipo di allineamento è molto raro e ci ha permesso finora di effettuare osservazioni uniche”, ha spiegato Nicolas Bouché del Research Institute in Astrophysics and Planetology (IRAP) di Tolosa (Francia), primo autore dell’articolo. “Abbiamo potuto usare il VLT per osservare sia la galassia stessa che il gas circostante. Ciò ci ha permesso di affrontare un nodo importante della teoria della formazione delle galassie: come fanno le galassie a crescere e alimentare la formazione stellare?”.

Le galassie consumano rapidamente la loro riserva di gas per creare nuove stelle e perciò in qualche modo devono essere continuamente rifornite di nuovo gas per andare avanti. Gli astronomi sospettavano che la risposta a questo problema stesse nella raccolta di gas freddo dai dintorni, grazie all’attrazione gravitazionale della galassia. In questo scenario una galassia attira gas verso l’interno e questo poi si mette a girare intorno alla galassia, ruotando con essa prima di cadere. Anche se qualche prova di questo tipo di accrescimento era stata già osservata nelle galassie, il moto del gas e le altre sue proprietà non erano state ben studiate finora.

Crediti: ESO/Digitized Sky Survey 2. Acknowledgement: Davide De Martin

Crediti:
ESO/Digitized Sky Survey 2. Acknowledgement: Davide De Martin

Gli astronomi hanno usato due strumenti noti come SINFONI e UVES , entrambi montati sul VLT dell’ESO all’Osservatorio del Paranal nel Cile settentrionale. Le nuove osservazioni hanno sia mostrato come la galassia stessa ruoti che rivelato la composizione e il moto del gas all’esterno della galassia.

“Le proprietà di questo enorme volume di gas intorno alla galassia erano esattamente quello che ci saremmo aspettati di trovare se il gas freddo fosse attratto dalla galassia”, ha confermato il co-autore Michael Murphy (Swinburne University of Technology, Melbourne, Australia). “Il gas si muove come previsto, nella quantità giusta e con la composizione adatta ai modelli teorici. È come il pasto dei leoni allo zoo – questa particolare galassia ha un vorace appetito e abbiamo scoperto come si nutre per crescere così in fretta”.

Gli astronomi hanno già trovato materia intorno alle galassie nell’Universo primordiale, ma questa è la prima volta in cui sono stati in grado di mostrare chiaramente che la materia si muove verso l’interno e non verso l’esterno e di determinare la composizione chimica del carburante che alimenta le nuove generazioni di stelle. Senza la luce del quasar che funge da sonda il gas circostante non sarebbe osservabile.

“Siamo stati fortunati in questo caso poiché il quasar si trovava esattamente al posto giusto perché la luce passasse attraverso il gas in caduta. La prossima generazione di telescopi veramente grandi consentirà studi con diversi punti di vista per ogni galassia e ci darà una visione più completa del problema”, ha concluso il co-autore Crystal Martin (University of California Santa Barbara, USA).

[Fonte Eso.org]