NGC 1399, UN AUTENTICO DIVORATORE GALATTICO

VST tra i cannibali della Fornace

L'ammasso di galassie della Fornace è uno dei più vicini a noi, oltre al Gruppo Locale. Questa nuova immagine del VLT Survey Telescope dell'ESO mostra la zona centrale dell'ammasso in dettaglio. Enrichetta Iodice e Massimo Capaccioli ci hanno raccontato cosa hanno scoperto

Questa nuova immagine del VST (VLT Survey Telescope) mostra la zona centrale dell'ammasso della Fornace in dettaglio. Le galassie più brillanti sono identificate con il nome. Crediti: ESO. Acknowledgement: Aniello Grado and Luca Limatola

Questa nuova immagine del VST (VLT Survey Telescope) mostra la zona centrale dell’ammasso della Fornace in dettaglio. Le galassie più brillanti sono identificate con il nome. Crediti: ESO. Acknowledgement: Aniello Grado and Luca Limatola

Quello che vedete in questa immagine è l’Ammasso della Fornace, nella omonima costellazione visibile dall’emisfero australe: l’agglomerato ospita una grande varietà di galassie di tutte le forme e dimensioni, alcune delle quali nascondono dei segreti. Questo nuovo mosaico di immagini è stato ottenuto con il VST (il telescopio per survey del VLT) all’Osservatorio dell’ESO sul Cerro Paranal in Cile. Si tratta del telescopio ad ampio campo più grande al mondo nella luce visibile, frutto della collaborazione dell’INAF con l’ESO e con un ruolo determinante dell’INAF-Osservatorio Astronomico di Capodimonte a Napoli (vedi Media INAF).

Lammasso della Fornace si trova a circa 65 milioni di anni luce dalla Terra ed è il secondo più vicino a noi dopo quello della Vergine. Contiene circa sessanta galassie grandi e un numero simile di galassie nane. Sistemi come questo sono comuni nell’Universo e illustrano la potente influenza della gravità su grandi distanze e come questa possa trattenere le enormi masse delle singole galassie in un’unica regione. Le galassie si raccolgono spesso in grandi gruppi, noti appunto come ammassi; di galassie ce ne sono anche fino a migliaia e misurano tra i 5 e i 30 milioni di anni luce. In realtà è la forza di gravità che mantiene le galassie legate tra loro a formare un’unica entità.

Il recente studio di un gruppo di astronomi guidato da Enrichetta Iodice (INAF – Osservatorio di Capodimonte), grazie alle osservazioni fatte con il VST, ha rivelato un debole ponte di luce tra NGC 1399 e la galassia più piccola alla sua destra: NGC 1387. Questa struttura, che non era mai stata vista prima (ed è troppo debole per essere visibile in questa riproduzione), appare più blu di entrambe le galassie. Ciò suggerisce che sia formata da stelle relativamente giovani, nate dal gas strappato a NGC 1387 dall’attrazione gravitazionale di NGC 1399. Nonostante ci siano pochi indizi d’interazioni in atto nell’ammasso della Fornace in generale, sembra che almeno NGC 1399 si stia ancora cibando dei suoi vicini.

Ingrandimento della regione dell’ammasso della Fornace tra la galassia cD NGC1399 (a sinistra) e la galassia NGC1387 (a destra) osservata con il VST. In quest’area si apprezza un struttura filamentare di luce che collega le due galassie, costituita da stelle, ammassi globulari e galassie nane strappate via dalle regioni più esterne di NGC1387 sotto l’attrazione gravitazionale esercitata da NGC1399. L’immagine è in falsi colori, in cui le intensità decrescono dal nero al rosso. Crediti: E. Iodice, INAF-Oa Capodimonte

Ingrandimento della regione dell’ammasso della Fornace tra la galassia cD NGC1399 (a sinistra) e la galassia NGC1387 (a destra) osservata con il VST. In quest’area si apprezza un struttura filamentare di luce che collega le due galassie, costituita da stelle, ammassi globulari e galassie nane strappate via dalle regioni più esterne di NGC1387 sotto l’attrazione gravitazionale esercitata da NGC1399. L’immagine è in falsi colori, in cui le intensità decrescono dal nero al rosso. Crediti: E. Iodice, INAF-Oa Capodimonte

Al centro di Fornace, tra le tre chiazze di luce diffusa sul lato sinistro dell’immagine, si trova appunto la galassia NGC 1399: un autentico cannibale galattico che gli astronomi nel loro gergo indicano genericamente con la sigla cD. Le galassie cD come questa potrebbero sembrare normali galassie ellittiche ma sono invece molto più grandi e massicce. Esse sono circondate da un debole ed esteso inviluppo che si sono costruite annettendo galassie più piccole, condotte verso il centro dell’ammasso dalla forza di gravità e poi trattenute per sempre attraverso una democratica ridistribuzione dell’energia orbitale. Ci sono prove che il processo stia letteralmente accadendo sotto i nostri occhi – se si guarda abbastanza in profondità.

In basso a destra nell’immagine si vede la grande spirale barrata NGC 1365, un rappresentante suggestivo della sua classe, con la barra molto evidente che passa proprio per il centro della galassia e i bracci a spirale che emergono dalle estremità della barra. In accordo con la natura delle galassie d’ammasso, c’è più di quel che appare in NGC 1365. È infatti classificata come galassia di Seyfert per via di un nucleo attivo brillante che contiene un buco nero supermassiccio.

«Un altro bel risultato di VST che fa onore alla tecnologia italiana», dice Massimo Capaccioli, PI per INAF del progetto VST, «e al gruppo di ricerca napoletano che ha progettato e sta conducendo, in sinergia con colleghi in varie parti del mondo, questa esplorazione dei nebbiosi e tenui confini delle galassie giganti alla ricerca di elementi di prova per validare le teorie sulla formazione ed evoluzione di questi mattoni fondamentali del cosmo».

La galassia centrale è spesso la galassia più brillante dell’ammasso, ma in questo caso la galassia più brillante, NGC 1316, si trova ai margini dell’ammasso, appena fuori dall’area coperta da questa immagine. Nota anche come Fornax A, è una delle sorgenti radio più potenti del cielo. Le onde radio, che possono essere viste da speciali telescopi sensibili a questo tipo di radiazione, emanano da due enormi lobi che si estendono nello spazio da entrambi i lati della galassia visibile. L’energia che alimenta l’emissione radio proviene da un buco nero supermassiccio che si nasconde al centro della galassia e che emette due getti opposti di particelle di alta energia. Questi getti producono le onde radio scavando nel gas rarefatto che occupa lo spazio tra una galassia e l’altra nell’ammasso.

La spettacolare immagine dell’ammasso della Fornace è stata ottenuta componendo un mosaico con due soltanto delle 26 immagini a grande campo disponibili, e in tre bande di colore, catturate dal telescopio VST. Ciò che lo distingue è il suo grande campo di vista, pari all’inviluppo di quattro lune piene, e la sua camera da 256 megapixel, OmegaCAM, specificamente sviluppata per survey del cielo da un consorzio internazionale con guida dell’INAF-Osservatorio di Padova. Con questa camera, il VST può produrre rapidamente immagini profonde di grandi aree del cielo, lasciando ai telescopi veramente grandi – come il VLT (Very Large Telescope) dell’ESO – il compito di esplorare i dettagli dei singoli oggetti che il detective VST ha trovato.

Questa immagine a grande campo in luce visibile è stata ottenuta a partire da fotografie, prese con filtri rossi e blu, della DSS2 (Digitized Sky Survey 2). Il campo di vista è circa di tre gradi di lato. Crediti: ESO and Digitized Sky Survey 2. Acknowledgment: Davide De Martin

Questa immagine a grande campo in luce visibile è stata ottenuta a partire da fotografie, prese con filtri rossi e blu, della DSS2 (Digitized Sky Survey 2). Il campo di vista è circa di tre gradi di lato. Crediti: ESO and Digitized Sky Survey 2. Acknowledgment: Davide De Martin

Per saperne di più, abbiamo rivolto qualche domanda a Enrichetta Iodice.

L’ammasso della Fornace è uno degli ammassi di galassie più studiati, essendo uno dei più vicini a noi, con una gran quantità di immagini disponibili. Cosa aggiunge questo nuovo lavoro a quanto non sia già noto per questo ammasso di galassie?

«I punti di forza e i risultati innovativi di questo lavoro sono essenzialmente due. A differenza dei lavori precedenti, che hanno riguardato ristrette regioni dell’ammasso, l’ampio mosaico ottenuto dalle nuove osservazioni con VST offre una visione globale e senza precedenti della distribuzione delle galassie dal centro fino ai confini dell’ammasso. Questo panorama, insieme alla profondità delle immagini, consente di esplorare le eventuali interconnessioni tra i giganteschi edifici di stelle. In effetti, oltre all’estensione del mosaico, è la qualità dei dati a far la differenza. Il gran numero di ore di osservazione accumulate in uno dei siti migliori al mondo, l’osservatorio dell’ESO sul Cerro Paranal, dove il VST è situato, ha fatto emergere il segnale di quelle regioni dove l’intensità di luce è davvero debole. Queste sono per lo più aree alla periferia delle galassie e nello spazio intergalattico, ancor poco esplorate ma di fondamentale importanza per lo studio dei processi di “cannibalismo” e “interazione”, come quello che abbiamo scoperto tra NGC1399 e la sua vicina NGC1387 e presentato nel lavoro pubblicato sull’Astrophysical Journal meno di un mese fa (vol. 820, pag. 42)».

Cosa altro c’è da studiare sull’ammasso della Fornace con i nuovi dati VST?

«Tantissimo. Questo è solo un primo lavoro, ristretto alle regioni centrali. Lo studio dell’ammasso della Fornace è un progetto molto ampio, tutt’ora in corso, che ha come bersagli non solo le galassie estese e luminose, come NGC1399, ma anche delle strutture su più piccola scala. Mi riferisco alle galassie nane e irregolari, a quelle ultra compatte e agli ammassi globulari, distribuiti su tutta l’estensione dell’ammasso coperta dai 26 gradi quadrati del nostro mosaico. Alla base di questo ambizioso programma c’è una solida collaborazione che coinvolge astronomi dell’INAF, colleghi dell’università di Napoli “Federico II’’ e di alcuni istituti europei, tra cui il Kapteyn Astronomical Institute di Groningen, in Olanda, l’università di Heidelberg e l’ESO in Germania. Sono certa che i risultati che via via saranno resi pubblici sveleranno molti altri segreti su questa affascinante struttura nell’universo a noi prossimo».

Per saperne di più:

  • Leggi QUI il comunicato stampa in italiano
  • Leggi QUI lo studio “The Fornax Deep Survey with VST. I. The extended and diffuse stellar halo of NGC 1399 out to 192 kpc”, di E. Iodice, M. Capaccioli, A. Grado, L. Limatola, M. Spavone, N.R. Napolitano, M. Paolillo, R. F. Peletier, M. Cantiello, T. Lisker, C. Wittmann, A. Venhola, M. Hilker, R. D’Abrusco, V. Pota e P. Schipani

Guarda il servizio video su INAF-TV:

Fonte: Media INAF | Scritto da Eleonora Ferroni