LA GALASSIA NGC 4217 COME NON L'AVETE MAI VISTA

L’avvolgente filare delle linee di campo

Gusci, anelli, eliche e bolle giganti. Così giocano a disegnare forme e direzioni diverse le linee di campo magnetico delle galassie. Grazie all’immagine composita della vicina galassia a spirale Ngc 4217, realizzata con dati ottici e radio, gli scienziati hanno potuto studiare l’origine e il funzionamento del campo magnetico di galassie simili alla Via Lattea. Tutti i dettagli su A&A

     22/07/2020
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Immagine composita radio/ottica della galassia a spirale Ngc 4217, vista di taglio. Le linee del campo magnetico (verde), rivelate dal Vla, si estendono molto al di sopra e al di sotto del piano della galassia. Crediti: Y. Stein (Cds), Nrao, Sdss, Kpno 0.9m, J. English (U. Manitoba), R.-J. Dettmar e A. Miskolczi (Ruhr U.), R.J. Rand (U.N.M.) e J. Irwin (Queen’s U.).

Un soffice gomitolo si dispiega, senza capo né coda, e avvolge la galassia a spirale Ngc 4217. Sono le linee del suo campo magnetico – i fili del gomitolo – che avvolgono e attraversano il suo piano galattico rivolto di taglio verso la Terra: la posa migliore per mettere in mostra la fluente chioma.

La galassia Ngc 4217 è una galassia a spirale in fase di formazione stellare attiva, simile alla Via Lattea, che si trova nella costellazione dell’Orsa Maggiore a una distanza di circa 67 milioni di anni luce dalla Terra. La galassia – il disco centrale è colorato in diverse tonalità di grigio e rosso – è vista di profilo nell’immagine in luce visibile, mentre le linee del campo magnetico – tutt’intorno al disco, in grigio verde – sono state rivelate in banda radio nell’ambito della Survey Continuum Halos in Nearby Galaxies (Chang-es) del progetto Expanded Very Large Array (Evla) e si estendono fino a 22500 anni luce oltre il disco della galassia.

L’immagine composita è stata realizzata da Yelena Stein, prima autrice dello studio pubblicato su Astronomy and Astrophysics e ricercatrice del Centre de Données astronomiques de Strasbourg (Cds). I dati ottici provengono invece dalla Sloan Digital Sky Survey (Sdss). I dati sull’idrogeno ionizzato, in rosso, sono stati osservati dal telescopio di 0.9 metri dell’osservatorio nazionale di Kitt Peak e indicano le regioni di recente formazione stellare nella galassia.

Nelle galassie a spirale come quella della foto – e come la Via Lattea – i campi magnetici svolgono un ruolo importante in molti processi, come ad esempio nella formazione di nuove stelle. Tuttavia, non è del tutto chiaro come questi enormi campi magnetici vengano generati e mantenuti. Una spiegazione possibile è la cosiddetta teoria delle dinamo, che suggerisce che i campi magnetici siano generati dal movimento del plasma all’interno del disco della galassia. 

Nel caso di questa galassia, però, oltre ad aver individuato un campo magnetico regolare a forma di X su larga scala – le cui linee di campo sono orientate parallelamente al piano mediano e diventano verticali nell’alone della galassia – gli scienziati hanno individuato anche diverse strutture filamentari, ad anello, a guscio, e una struttura simile a una bolla. La maggior parte delle strutture e forme particolari individuate coincide con l’emissione di idrogeno ionizzato proveniente dai siti di recente formazione stellare, con strutture particolari del disco o ancora con strutture che emettono luce polarizzata; alcune sono infine, associate a filamenti di polvere che si estendono fino all’alone, e risultano visibili nelle immagini ottiche provenienti dai dati della Sdss.

Una prominente struttura elicoidale – la cui forma e posizione è in accordo con le previsioni teoriche per questo tipo di galassie – è inoltre presente nella parte nord-occidentale della galassia (in alto a sinistra nell’immagine), e si estende per oltre 22mila anni luce nell’alone. 

La struttura più prominente infine, definita dagli autori una superbolla – in basso a destra nell’immagine – si estende in modo quasi simmetrico su ogni lato del disco ed è stata osservata in luce polarizzata, totale e immagini ottiche ed è seconda per intensità solo al picco al centro della galassia. Gli scienziati ipotizzano che essa sia associata a una regione di massiccia formazione stellare, e che sia formata dall’energia cinetica di decine di esplosioni supernove e venti stellari.

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