COSÌ GIOVANI, MA GIÀ EXTRA-LARGE

Rarissimo incontro tra due antiche galassie

Grazie alla schiera di antenne Alma in Cile, quello che sembrava a prima vista un'enorme galassia primordiale, il che sarebbe già inusuale, si è rivelata invece essere un’ancora più rara coppia di galassie estremamente massicce, colte in procinto di fondersi quando l'universo aveva solo un miliardo anni

Immagine composita della coppia di galassie Adfs-27. L’immagine di sfondo è dallo Herschel Space Observatory; l’oggetto è stato quindi rilevato dal telescopio Atacama Pathfinder EXperiment (Apex) (riquadro intermedio). Nello stesso punto, ALlma è riuscita a distinguere due galassie (riquadro a dx) in procinto di fondersi. Crediti: NRAO/AUI/NSF, B. Saxton; ESA/Herschel; ESO/APEX; ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); D. Riechers et al. 2017

Rise of the titans, l’avvento dei titani, è raccontato in un articolo dallo stesso titolo appena pubblicato su Astrophysical Journal e sintetizzato nell’immagine qui a fianco. Nell’area di cielo indagata tra il 2009 e il 2013 dall’osservatorio spaziale europeo Herschel nelle lunghezze d’onda infrarosse e submillimetriche, un gruppo di ricercatori guidati da Dominik Riechers della Cornell University (Usa) aveva identificato un inconsueto oggetto massiccio nell’universo molto giovane, denominato come ADFS-27 e localizzato a qualcosa come 12.7 miliardi di anni luce, solo un miliardo di anni dopo il Big Bang.

Successive analisi e, infine, determinanti osservazioni con la schiera di antenne Alma in Cile, hanno rivelato che questo oggetto unico è ancora più interessante di quello che potevano aspettarsi gli scienziati. Non si tratta infatti solo di una pur pregevole antica galassia di grande massa, ma di due galassie massicce distinte che, nel breve volgere di poche centinaia di milioni di anni, si fonderanno assieme.

Queste due galassie, ciascuna contenente più o meno la stessa massa della nostra Via Lattea, sono state informalmente soprannominate il Cavallo e il Drago. Ciò che le rende uniche è proprio la loro dimensione, risultando da 10 a 100 volte più massicce della maggior parte delle galassie esistenti alla stessa epoca nella storia dell’universo. Secondo gli autori del nuovo studio, il fatto che due galassie così rare si siano incontrate suggerisce che la regione di spazio in cui si trovano doveva essere, all’epoca, particolarmente densa.

«L’individuazione di una galassia iper-luminosa con attività di formazione stellare è già notevole in sé. Ma trovare due di queste rare galassie così vicine fra loro è davvero stupefacente», conferma Riechers. «Considerando la loro estrema distanza dalla Terra e la frenetica attività di formazione stellare all’interno di ciascuna di esse, è possibile che noi siamo testimoni della più intensa fusione tra galassia finora conosciuta».

Ecco come potrebbe apparire in luce visibile il processo di fusione tra il Cavallo e il Drago. Crediti: NRAO/AUI/NSF

Le nuove osservazioni di Alma indicano anche che il sistema di ADFS-27 possiede una quantità di gas utile alla formazione stellare circa 50 volte superiore a galassie come la Via Lattea. «Gran parte di questo gas sarà convertito in nuove stelle molto rapidamente», spiega Riechers. «Le nostre osservazioni indicano che queste due galassie stanno infatti producendo stelle a rotta di collo, circa mille volte più velocemente della nostra galassia».

Questa scoperta dimostra che galassie giganti, anche se rare, esistevano già nelle primissime epoche cosmiche e potrebbero essere i progenitori di quelle galassie massicce, ripiene di stelle in placido invecchiamento, che si possono osservare un miliardo di anni dopo, quando l’universo aveva appunto un paio di miliardi di anni.

Le nuove osservazioni hanno permesso di misurare che le due galassie si trovano a circa 30mila anni luce di distanza tra loro, e si muovono uno rispetto all’altra a diverse centinaia di chilometri al secondo. Mano a mano che proseguiranno la loro interazione gravitazionale, ciascuna galassia cadrà verso l’altra, scontrandosi ripetutamente prima di fondersi, nell’arco di poche centinaia di milioni di anni, in un’unica galassia massiccia di forma ellittica.

«A causa della loro grande distanza e della natura “polverosa”, queste galassie rimangono completamente inosservabili alle lunghezze d’onda visibili», conclude Riechers. «In futuro speriamo di poter combinare questi eccellenti dati di Alma con future osservazioni all’infrarosso con il telescopio spaziale della Nasa James Webb. Questi due telescopi formeranno un vero e proprio ‘dream team‘ per meglio comprendere la natura di questo e di altri sistemi estremi eccezionalmente rari».

Per saperne di più:

  • Leggi l’articolo pubblicato su Astrophysical JournalRise of the titans: a dusty, hyper-luminous ‘870 μm riser’ galaxy at z~6”, di Dominik A. Riechers, T. K. Daisy Leung, Rob J. Ivison, Ismael Pérez-Fournon, Alexander J. R. Lewis, Rui Marques-Chaves, Iván Oteo, Dave L. Clements, Asantha Cooray, Josh Greenslade, Paloma Martínez-Navajas, Seb Oliver, Dimitra Rigopoulou, Douglas Scott e Axel Weiss