GALASSIE NANE IN PIENA FORMAZIONE STELLARE

Ragni cosmici affamati di gas

Un team di ricercatori, analizzando la composizione chimica di gruppo di galassie nane, ha osservato variazioni di elementi pesanti imputabili solo all’arrivo di gas freddo sulla galassia e al conseguente innesco di formazione stellare. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Astrophysical Journal

Come veri e propri ragni cosmici, un gruppo di galassie nane è stato colto sul fatto mentre stava banchettando con nubi di gas distribuite lungo una tela invisibile. Lo stesso processo sembra aver innescato la nascita delle stelle e la crescita delle galassie quando l’Universo era ancora molto giovane.

L’idea che le galassie siano cresciute mangiando materiale proveniente da una tela cosmica, una specie di maglia gigante su cui sono imbrigliate nubi di gas freddo, circola da un po’ di tempo, e una serie di simulazioni hanno recentemente aumentato la sua popolarità. I modelli mostrano che mentre le nubi di gas cadono nelle grinfie gravitazionali di una galassia, queste si illuminano grazie a raffiche di formazione stellare.

Ma il processo è stato difficile da osservare direttamente. La maggior parte delle galassie che vediamo nell’Universo locale, come la nostra Via Lattea, sono piene di gas caldo che riscalda il materiale in arrivo impedendogli di collassare e formare stelle. E siccome le nubi di gas freddo presenti nello spazio intergalattico hanno una luminosità molto debole, sono difficili da individuare.

La prova definitiva consisterebbe nel vedere un addensamento di gas freddo mentre innesca un episodio di formazione stellare in una piccola galassia che non sta attraversando, di per sé, una fase di intensa formazione stellare.

«Molte persone hanno cercato di trovare prove osservative di questo fenomeno per capire se possa effettivamente “accendere” le galassie», afferma Chris Churchill della New Mexico State University di Las Cruces.

Un team di scienziati guidato da Jorge Sanchez Almeida, dell’Istituto di Astrofisica delle Canarie, è riuscito a fare proprio questo. «È la cosa più vicina ad una prova schiacciante che io abbia mai visto finora», dice Churchill.

Simulazione di una galassia nana circondata da gas caldo (rosso) e freddo (blu). Crediti: Ralf Kaehler, Zuse Institute Berlin/NASA

Simulazione di una galassia nana circondata da gas caldo (rosso) e freddo (blu). Crediti: Ralf Kaehler, Zuse Institute Berlin/NASA

Per prendere la mira sul gas freddo in caduta su una galassia, il gruppo di Almeida ha esaminato una serie di piccole e deboli galassie con una bassa percentuale di elementi pesanti (più pesanti di idrogeno ed elio). Grazie al loro studio sono stati in grado di valutare con precisione le variazioni dei livelli di ossigeno lungo i dischi queste galassie.

Gli scienziati hanno scoperto che le regioni illuminate dalla formazione stellare avevano circa un decimo dell’ossigeno trovato in altre zone della galassia. Ne hanno dedotto che si trattasse di un segnale dovuto al gas in arrivo sulla galassia che alimenta la nascita di nuove stelle. Doveva per forza essere arrivato di recente, perché altrimenti avrebbe persola sua caratteristica composizione chimica nell’arco di un qualche centinaio di milioni anni.

«Ci rimaneva soltanto una possibilità», spiega Almeida. «Stavamo vedendo quelle galassie proprio nel momento in cui stavano acquisendo gas freddo».

La presenza di addesamenti di gas in movimento lungo la tela cosmica potrebbe spiegare l’esistenza stessa di queste galassie, sostiene Almeida. Forse si tratta di normali galassie nane che vengono stimolate alla formazione di nuove stelle da gas freddo, il cui arrivo riesce a diluire la concentrazione di elementi pesanti nella galassia.

Il processo, se confermato da ulteriori osservazioni, potrebbe fornire anche altre risposte importanti. «Unisce insieme diverse cose», spiega William Keel della University of Alabama. Il confronto tra le regioni di formazione stellare e i filamenti cosmici potrebbe permetterci di studiare la composizione e la distribuzione di questo gas quasi invisibile. «Purtroppo la struttura filamentosa del cosmo è esageratamente difficile da osservare», dice Keel.

Per saperne di più, l’articolo che descrive lo studio è disponibile al seguente link:

Localized starbursts in dwarf galaxies produced by impact of low metallicity cosmic gas clouds