VORTICI DI GAS IN GALASSIE PRIMORDIALI

Bimbe, ma volteggiano come adulte

Grazie alla schiera di antenne Alma, in Cile, è stato per la prima volta osservato il movimento interno del gas in piccole galassie neonate, scoprendo che non erano affatto caotiche, ma vorticavano in modo simile a galassie ben più mature, come la Via Lattea

Rappresentazione di fantasia del moto vorticoso all’interno di una piccola galassia primordiale. Crediti: Amanda Smith, University of Cambridge

Un gruppo internazionale di ricerca, guidato dall’astronoma olandese Renske Smit al Kavli Institute of Cosmology presso l’Università di Cambridge, nel Regno Unito, ha utilizzato l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (Alma) in Cile per guardare indietro nel tempo e osservare due galassie, tra le prime formatesi nell’universo, così come apparivano 13 miliardi anni fa, appena 800 milioni di anni dopo il Big Bang.

La ricerca, i cui risultati sono appena stati pubblicati nella rivista Nature e saranno presentati al 231° congresso della American Astronomical Society, ha permesso, per la prima volta, di rilevare il turbinio del gas all’interno di queste neonate, indentificandole come galassie con una normale formazione stellare in una fase molto precoce nella storia cosmica.

La luce proveniente da oggetti distanti richiede tempo per raggiungere la Terra, quindi osservare gli oggetti che si trovano a miliardi di anni luce di distanza permette di guardare indietro nel tempo. Tuttavia, l’universo primordiale era oscurato da una nebbia di idrogeno neutro che rende praticamente impossibile osservare la formazione delle primissime galassie con i telescopi ottici.

Nei riquadri i dati ottenuti da Alma. Crediti: Hubble (Nasa/Esa), ALMA (Eso/Naoj/Nrao), P. Oesch (Univ. Geneva) and R. Smit (Univ. Cambridge)

Grazie alla potenza della schiera di antenne Alma, Smit e colleghi sono riusciti ad analizzare l’impronta spettrale nelle lunghezze d’onda del lontano infrarosso di due piccole galassie estremamente giovani, riuscendo a determinarne la distanza in oltre 13 miliardi di anni luce e, per la prima volta, vedere il movimento del gas al loro interno. Gas che, originando nuove stelle, avrebbe funzionato da propellente per la loro crescita nei milioni di secoli a venire.

I ricercatori hanno trovato che il gas in queste galassie neonate ruota in un movimento a vortice, in modo simile a quanto accade nella nostra e in altre galassie ben più avanti con gli anni.

Nonostante le dimensioni relativamente compatte – circa cinque volte più piccole della Via Lattea – queste galassie stavano formando stelle a un tasso più elevato rispetto ad altre galassie giovani, ma i ricercatori sono stati soprattutto sorpresi di scoprire che le galassie non erano così caotiche come previsto.

Renske Smit, Università di Cambridge

«Nell’universo primordiale, la gravità fece fluire rapidamente il gas nelle galassie, rimescolandole e dando origine a molte nuove stelle. Le violente esplosioni in supernova di alcune di queste stelle devono avere reso il gas ulteriormente turbolento», commenta Smit. «In effetti, ci aspettavamo che le galassie giovani sarebbero state dinamicamente “disordinate”, per il caos indotto dalle esplosioni, ma queste mini-galassie mostrano invece la capacità di mantenere ordine, e appaiono ben disciplinate. Nonostante le loro piccole dimensioni, esse sono già in rapida crescita per diventare una delle galassie “adulte”, proprio come quella in cui noi viviamo adesso».

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