VIAGGIO A RITROSO PER 8 MILIARDI DI ANNI

Piccole galassie crescono? Hubble dice no

È rimasto per anni un quesito senza risposta: come mai le galassie inattive sembrano continuare a ingrandirsi? Grazie alla survey COSMOS l’enigma è ora risolto. Alla ricerca, guidata da Marcella Carollo dell’ETH di Zurigo, ha preso parte anche Alvio Renzini dell’INAF di Padova.

Alcune delle galassie inattive osservate dalla survey COSMOS. Crediti: NASA, ESA, M. Carollo (ETH Zurich)

Alcune delle galassie inattive osservate dalla survey COSMOS. Crediti: NASA, ESA, M. Carollo (ETH Zurich)

Sono galassie baby-pensionate, quelle che fino a oggi hanno fatto ammattire gli astronomi. Galassie piccole e compatte che nell’infanzia dell’universo, diciamo otto miliardi di anni fa, hanno smesso di produrre stelle. Ci si attendeva che rimanessero così, piccole com’erano al momento del ritiro dalle scene. E invece, andando a perlustrare zone del cosmo più recenti, le si ritrovava incredibilmente cresciute – o almeno così sembrava. La spiegazione, come vedremo, appare a posteriori di una semplicità disarmante. Ma per svelare l’arcano c’è voluta tutta la potenza indagatrice del telescopio spaziale Hubble.

Fino a oggi si riteneva le grandi galassie spente a noi vicine fossero l’esito della crescita di quelle più piccole, anch’esse inattive, osservabili nel passato del cosmo. Trattandosi però di galassie nelle quali non si stanno più formando nuove stelle, la loro crescita era attribuita a processi di collisione e fusione con altre galassie spente più piccole, di massa fra le cinque e le dieci volte inferiore. Simili processi di fusione implicherebbero però la presenza d’una ragguardevole quantità di queste piccole galassie, per dar modo alla popolazione delle galassie inattive di pasteggiare – presenza che però non si riscontra.

«L’apparente lievitare delle galassie inattive è stato per molti anni uno fra i più grandi quesiti irrisolti dell’evoluzione galattica», dice infatti Marcella Carollo dell’ETH di Zurigo, prima autrice di un articolo su queste galassie in corso di pubblicazione su The Astrophysical Journal.

Ora per la prima volta, grazie alle osservazioni realizzate nel corso della survey COSMOS con il telescopio spaziale Hubble, gli astronomi sono riusciti a identificare e contare le galassie inattive lungo ben otto miliardi di anni di storia cosmica. Il team ha utilizzato l’ampia raccolta d’immagini di COSMOS, integrandola con osservazioni realizzate con i due telescopi Canada-France-Hawaii e Subaru (entrambi alle Hawaii), per sbirciare indietro nel tempo fino a quando l’universo aveva meno della metà della sua età attuale. La porzione di cielo studiata si estende su un’area pari a quasi nove volte quella corrispondente alla Luna piena. Dall’enorme messe di dati è emerso che molte delle galassie più grandi, in realtà, si sono spente tardi, in epoche successive, andando poi a raggiungere le sorelle inattive più piccole e dando così l’impressione – erronea – d’una crescita delle singole galassie nel corso del tempo.

«È stato un po’ come accorgersi che l’aumento della dimensione media degli appartamenti d’una città non era dovuto all’aggiunta di nuove stanze ai vecchi edifici, bensì alla costruzione d’interi nuovi appartamenti più grandi di quelli precedenti», spiega Alvio Renzini dell’INAF – Osservatorio Astronomico di Padova.

«La risposta all’enigma offerta dal nostro studio è sorprendentemente semplice e ovvia. Ed è ogni volta una grande soddisfazione riuscire a cogliere la semplicità in mezzo all’apparente complessità della natura», conclude Carollo.