Sfogliando le galassie di Arp con il Vst

Si trova a circa 220 milioni di anni luce da noi e, tra le sue spire, cela una storia di poderosi scontri galattici. È la galassia Ngc 7552, che nel famoso atlante delle galassie peculiari stilato sessant’anni fa dall’astronomo statunitense Halton Arp porta il numero 226. A rivisitarla, con una nuova immagine a colori, il Vst (Vlt Survey Telescope), telescopio italiano gestito dall’Istituto nazionale di astrofisica (Inaf) presso l’Osservatorio Eso di Paranal, in Cile.

Classificata da Arp come una “spirale dai bracci amorfi”, racchiude in realtà una coppia di galassie interagenti, o meglio ciò che resta della loro collisione: come si evince dalla forma caotica e dalle lunghissime code mareali, il major merger, ovvero la collisione tra due galassie di massa simile, è già allo stadio finale. Si nota una struttura fatta di gusci concentrici, creati quando il gas e le stelle sono stati strappati dalle due galassie originarie, avvolgendosi attorno al nucleo comune della nuova galassia. Sono evidenti anche le bande rossastre di polvere verso il centro, che identificano siti di formazione stellare, e alcuni punti più densi tra i vari gusci stellari – regioni compresse dalla vorticosa danza, nelle quali potrebbero star nascendo delle nuove galassie nane. In basso a destra, si intravede una piccola macchiolina, dietro la quale potrebbe nascondersi una galassia ultra-diffusa, con bassissima densità stellare.

La galassia peculiare Arp 226, nota anche come Ngc 7252 e soprannominata Atomi per la Pace, osservata con il Vst. Crediti: Inaf/Vst; M. Spavone, R. Calvi

Per questa sua forma caratteristica, che ricorda vagamente la struttura di un atomo, la galassia Arp 226 è stata soprannominata Atoms for Peace Galaxy, richiamandosi al celebre discorso “Atomi per la Pace” sull’uso pacifico dell’energia nucleare, pronunciato dal presidente statunitense Eisenhower nel 1953, il cui contenuto, alla luce degli eventi odierni, risulta quanto mai attuale, a oltre mezzo secolo di distanza. La nuova immagine, rilasciata in occasione del Vst Science Workshop 2026 che si tiene il 9 e 10 aprile presso la sede centrale dell’Inaf a Roma, fa parte di un programma di osservazioni pubblico del Vst dedicato alle galassie peculiari di Arp visibili dall’emisfero sud.

«Dopo 15 anni di vita, il Vst con la fotocamera OmegaCam continua a produrre immagini che portano informazioni non solo sulla parte brillante delle galassie, ma anche sulle strutture deboli, come le code mareali, anche a grande distanza dal centro», nota Enrichetta Iodice, presidente del consiglio scientifico dell’Inaf e responsabile del Centro italiano di coordinamento per il Vst. «Queste immagini a grande campo, i cui dati vengono resi immediatamente pubblici una volta elaborati, combinano osservazioni raccolte in diversi filtri, incluso il filtro H-alfa, che permette di tracciare i fenomeni di formazione stellare in corso all’interno delle galassie. Abbiamo già ricevuto una richiesta dall’Università di Cambridge per usare alcuni dati raccolti dal programma Arp@Vst per una ricerca di tesi».

Altre due galassie osservate all’interno del programma sono Arp 14 e Arp 15, catalogate da Arp come “spirali a segmenti separati”. Entrambe sono spirali peculiari, ospitano un buco nero supermassiccio attivo al loro centro, e mostrano tracce di minor merger in corso: galassie più piccole stanno fluendo verso il centro della galassia più grande, andando a rimpinguare la sua massa – un po’ come accade alla stessa Via Lattea.

La galassia a spirale Arp 14, nota anche come Ngc 7314, osservata con il Vst. Crediti: Inaf/Vst; M. Spavone, R. Calvi

La prima delle due, nota anche come Ngc 7314, si trova a 55 milioni di anni luce da noi e fu scoperta dall’astronomo inglese John Herschel nel 1834. È una galassia a spirale caratterizzata da una debole barra centrale, circondata a sua volta da una struttura ad anello incompleta e difficile da scorgere, e da bracci a spirale moderatamente avvolti intorno al centro.

La seconda, chiamata anche Ngc 7393, è più  lontana, a circa 120 milioni di anni luce di distanza. È una spirale barrata con un anello centrale, in questo caso più evidente rispetto a quello di Ngc 7314, che fu notato anche da Arp nel suo catalogo. A scoprirla era stato William Herschel, padre di John, nel 1785.

La galassia a spirale Arp 15, nota anche come Ngc 7393, osservata con il Vst. Crediti: Inaf/Vst; M. Spavone, R. Calvi

Il Vst ha immortalato anche Arp 257, una coppia di galassie interagenti a 140 milioni di anni luce. Classificato nell’atlante originale nel sottogruppo “a grumi irregolari”, questo sistema – detto anche Ugc 4638 – è stato descritto dallo stesso Arp in termini di “galassie unite da un segmento ad arco sottile”. Come Arp 251, un’altra coppia già ripresa dal Vst, porta chiari segni dell’interazione galattica in corso, dalla forma distorta di entrambe le galassie ai grumi sparsi e le strutture a forma di “ponte” che le uniscono. Le macchie blu, inoltre, identificano regioni in cui si stanno formando nuove stelle, la cui nascita è stata innescata proprio dal merger.

La coppia di galassie Arp 257, detta anche Ugc 4738, osservata con il Vst. Crediti: Inaf/Vst; M. Spavone, R. Calvi

A chiudere questa galleria di galassie peculiari fotografate dal Vst c’è la galassia che Arp catalogò con il numero 7, nel gruppetto delle galassie “con bracci separati”. Chiamata anche Pgc 24836, Arp 7 è una spirale barrata con una struttura ad anello a un centinaio di anni luce da noi, anche se c’è enorme incertezza sulla sua effettiva distanza. I bracci a spirale ben distinti e l’anello centrale si distaccano chiaramente nella nuova immagine, contro uno sfondo costellato di stelle vicine – visibili per effetto di prospettiva – e una miriade di puntini, che tradiscono galassie molto più lontane. Gli anelli sono strutture piuttosto frequenti nelle galassie a spirale: circa un quinto di esse ne possiede uno. In alcuni casi sono il risultato di collisioni tra galassie o dell’accrescimento di gas intergalattico, ma in generale hanno un’origine molto meno spettacolare, legata ai fenomeni di risonanza causati dal moto delle stelle e del gas che orbitano all’interno del disco e della barra.

La galassia a spirale Arp 7, nota anche come Pgc 24836, osservata con il Vst. Crediti: Inaf/Vst; M. Spavone, R. Calvi