GIÀ ESISTEVA 1.5 MILIARDI DI ANNI DOPO IL BIG BANG

Solo un disco che gira

Descritta oggi su Nature, per la grande massa e la conformazione ordinata che la contraddistinguono la Wolfe Disk è una galassia straordinariamente precoce, al punto da mettere in crisi i modelli attuali di formazione galattica. Scoperta da Alma nel 2017, risale a un’epoca nella quale l’universo aveva appena un decimo della sua età attuale

     20/05/2020
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Rappresentazione artistica della Wolfe Disk, un’enorme galassia a disco rotante scoperta da Alma nel 2017 analizzando la luce proveniente a da un quasar (in alto a sinistra) più distante. Crediti: Nrao/Aui/Nsf, S. Dagnello

La maggior parte delle galassie – Via Lattea compresa – sono cresciute in modo graduale, raggiungendo la loro grande massa relativamente tardi rispetto ai 13.8 miliardi di anni di vita dell’universo. Ora però la scoperta – compiuta grazie all’array di antenne di Alma e pubblicata oggi su Nature – di un’enorme galassia dal disco rotante, collocabile all’epoca in cui l’universo aveva solo il dieci per cento della sua età attuale, sfida i modelli tradizionali di formazione galattica. Soprannominata “Wolfe Disk” in onore dell’astronomo Arthur M. Wolfe, morto nel 2014, Dla0817g – questo il suo nome in codice – è la galassia a disco rotante più lontana mai osservata. Le antenne di Alma sono riuscite a misurarne la velocità di rotazione: 272 km al secondo, paragonabile dunque a quella della Via Lattea.

«Alcuni studi precedenti avevano suggerito l’esistenza di queste galassie a disco precoci, ricche di gas e in rotazione, ma grazie ad Alma ora abbiamo prove inequivocabili della loro esistenza già 1.5 miliardi di anni dopo il Big Bang», dice il primo autore dell’articolo, Marcel Neeleman del Max Planck Institute for Astronomy di Heidelberg, in Germania.

Una precocità, dicevamo, questa della Wolfe Disk, che pone una sfida a molte simulazioni di formazione galattica, secondo le quali la presenza a quell’epoca di galassie già così massicce sarebbe ascrivibile a un processo di crescita attraverso fusioni fra galassie più piccole e nubi di gas caldo. Processo, però, non compatibile con la forma discoidale osservata.

«La maggior parte delle galassie che troviamo nelle prime fasi dell’universo ricordano piuttosto un disastro ferroviario, essendo l’esito di fusioni imponenti e spesso violente», nota Neeleman. «Fusioni calde che difficilmente conducono a dischi rotanti freddi e ben ordinati come quelli che osserviamo nell’universo attuale».

Nella maggior parte degli scenari di formazione galattica, le galassie iniziano a mostrare un disco ben delineato solo circa sei miliardi di anni dopo il Big Bang. Il fatto che gli astronomi abbiano trovato una simile galassia a disco quando l’universo aveva appena il dieci per cento della sua età attuale indica che altri processi di crescita devono essere entrati in gioco.

«Riteniamo che la Wolfe Disk sia cresciuta principalmente attraverso l’apporto costante di gas freddo», spiega uno dei coautori dello studio, J. Xavier Prochaska, dell’Università della California a Santa Cruz. «Tuttavia, una delle questioni che rimane aperta è come sia possibile assemblare una massa di gas così grande mantenendo, al tempo stesso, relativamente stabile un disco in rotazione».

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