LA VITA SPERICOLATA DI COSMOS-AZTEC-1

Stelle al ritmo forsennato della “galassia mostro”

Un articolo appena pubblicato su Nature illustra i risultati della più dettagliata cartina di una galassia primordiale mai ottenuta. Grazie ad Alma è stata osservata una mostruosa galassia, distante 12.4 miliardi di anni luce, che presenta un’intensissima formazione stellare lontano dal centro, in regioni piene di gas altamente instabile

Raffigurazione artistica della galassia Cosmos-Aztec-1. Questa galassia si trova a 12.4 miliardi di anni luce di distanza e sta formando stelle mille volte più velocemente della Via Lattea. Le osservazioni di Alma hanno rivelato concentrazioni di gas denso nel disco e una intensa formazione stellare al loro interno. Crediti: Naoj

Utilizzando l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (Alma), un gruppo di ricercatori guidato da Ken-ichi Tadaki, ricercatore postdoc presso la Società giapponese per la promozione della scienza e l’Osservatorio astronomico nazionale del Giappone (Naoj), ha ottenuto la più dettagliata mappa di una strana galassia, nota come Cosmos-Aztec-1. I risultati sono appena stati pubblicati su Nature.

«Una delle possibilità migliori offerte dalle osservazioni di Alma è vedere le galassie lontane con una risoluzione senza precedenti», afferma Tadaki, il cui team ha potuto delineare dettagliatamente la distribuzione e il movimento del gas molecolare nella galassia sfruttando la sensibilità e l’alta risoluzione offerta dalla configurazione più estesa delle antenne di Alma, quella con una baseline di 16 chilometri.

Cosmos-Aztec-1 è strana, dicevamo: questa lontana galassia starburst è un vero mostro, con un ritmo di formazione stellare mille volte maggiore di quello della Via Lattea. Per spiegare una tale attività, i ricercatori devono conoscere l’ambiente intorno alle nurseries stellari, mappando dettagliatamente le nubi molecolari, compito per il quale il team coordinato da Tadaki ha utilizzato Alma. «Abbiamo scoperto che ci sono due grandi nubi distanti diverse migliaia di anni luce dal centro», spiega Tadaki. «Nella maggior parte delle galassie starburst lontane, le stelle si formano attivamente al centro. Quindi è sorprendente trovare nubi decentrate».

La galassia Cosmos-Aztec-1 osservata con Alma. A sinistra è mostrata la distribuzione del gas molecolare, a destra quella delle particelle di polvere. Oltre alla densa nube centrale, i ricercatori hanno trovato due dense nubi a diverse migliaia di anni luce dal centro. Dinamicamente instabili, si pensa siano siti di intensa formazione stellare. Crediti: Alma (Eso / Naoj / Nrao), Tadaki et al.

Cosmos-Aztec-1 fu scoperta con il James Clerk Maxwell Telescope, nelle Hawaii. Successivamente, il Large Millimeter Telescope in Messico vi trovò una enorme quantità del gas monossido di carbonio e ne rivelò l’intensa formazione stellare. L’alto redshift misurato indica che dista da noi 12.4 miliardi di anni luce (utilizzando i parametri cosmologici misurati dal satellite Planck), rendendola una galassia interessante per comprendere la formazione e l’evoluzione delle enormi galassie ellittiche dell’universo odierno, che si pensa discendano da galassie come questa.

Gli astronomi hanno ulteriormente studiato la natura del gas in Cosmos-Aztec-1, scoprendo che in tutta la galassia le nubi sono insolitamente molto instabili: normalmente, infatti, la gravità e la pressione nelle nubi sono in uno stato di equilibrio per il quale la formazione stellare avviene a un ritmo moderato, quando la gravità supera la pressione in una zona della nube – mentre la pressione aumenta quando eventi come supernove vicine o stelle in altre fasi della loro vita spingono il gas. In Cosmos-Aztec-1 la pressione è molto più debole della gravità e difficile da bilanciare, quindi questa galassia mostra una formazione stellare fuori controllo, mostruosamente inarrestabile.

I ricercatori hanno stimato che il gas presente in Cosmos-Aztec-1 sarà completamente consumato in 100 milioni di anni, ovvero 10 volte più velocemente che nelle altre galassie in cui avviene formazione stellare. Non hanno però una risposta definitiva per spiegare l’instabilità di questa galassia primordiale. Un’ipotesi è che una collisione tra galassie possa aver innescato intensa formazione stellare in alcune aree di Cosmos-Aztec-1. «In questo momento non abbiamo prove di fusione in questa galassia. Osservando altre galassie simili con Alma, vogliamo svelare la relazione tra le fusioni galattiche e le galassie mostruose», sintetizza Tadaki.

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