In una fievole scia d’astri s’è disfatto un ammasso globulare a centoquindici milioni di anni luce dalla Terra. Quella che era una fittissima compagine di stelle è stata in parte disgregata dalla gravità di Ugc 9050-Dw1, galassia dalla parvenza diffusa e dimora dell’ammasso suddetto. E soprattutto la prima, dopo la Via Lattea, nella quale sia stato registrato un fenomeno siffatto. Nella nostra galassia si attestano infatti numerosi flussi stellari riconducibili agli ammassi globulari. Quello che mai si era riuscito a fare era scorgere queste fioche correnti di astri in sistemi di stelle che non fossero il nostro. Infinitamente debole è infatti la luce che s’irradia da queste strutture, risultando impercettibile agli occhi di numerosi e sofisticati telescopi.
Sennonché, scrutando con meticolosità certi ritratti di Ugc 9050-Dw1 immortalati dal telescopio Hubble, l’astronomo David Hendel s’è accorto di un lieve arco che si stagliava sulle oscurità della galassia, arco nel quale ravvisava la sembianza di una corrente stellare. Un’analisi approfondita ha confermato la struttura e, grazie allo studio delle orbite delle stelle nella scia, ha fornito una stima del contenuto di materia oscura della galassia. È la prima volta che si riesce a stimare la quantità di materia oscura con questo metodo, in una galassia che non sia la nostra.
La scoperta è stata pubblicata su Nature il 12 agosto. Guidano lo studio le astronome Julie Kiel Holm e Sarah Pearson dell’Università di Copenhagen e della Technical University of Denmark.
La galassia ultra diffusa Ugc 9050-Dw1 in un’immagine del telescopio Hubble. Il rettangolo identifica la regione in cui è stato scoperto il flusso di stelle, visibile come un flebile arco. L’oggetto più brillante visibile nel riquadro è l’ammasso globulare da cui ha origine la scia stellare. Crediti: Kiel Holm et al., Nature
«Le stelle di una corrente stellare percorrono quasi tutte la stessa orbita, e quest’orbita è modellata dalla gravità della galassia», commenta Tjitske Starkenburg, coautrice dello studio. Le stelle che vengono strappate all’ammasso non vengono infatti scaraventate su traiettorie disordinate, ma si dispongono su orbite simili, che conservano memoria della forza gravitazionale che le ha plasmate.
«Modellando la gravità», spiega la ricercatrice, «possiamo stimare la massa totale della galassia. Sappiamo già approssimativamente quanta parte di questa massa proviene dalla materia visibile, come le stelle, quindi il resto deve essere materia oscura».
La materia oscura rappresenta uno dei costituenti più ineffabili dell’universo e rappresenta l’85 per cento della materia esistente.
In passato, il contenuto di materia oscura in Ugc 9050-Dw1 era stato stimato con altri metodi. Il risultato ottenuto da Kiel Holm e collaboratori risulta perfettamente consistente con le misure effettuate in precedenza. I ricercatori hanno generato migliaia di simulazioni per riprodurre la corrente stellare. Il modello che meglio si accorda alle osservazioni ha consentito di stimare la massa totale della galassia e la sua distribuzione. Come altre galassie ultra diffuse, Ugc 9050-Dw1 è colma di materia oscura.
«I nostri risultati sono coerenti con studi precedenti e con ciò che hanno mostrato sulla materia oscura in questa galassia ultra diffusa», aggiunge Kiel Holm. «Stiamo misurando questa componente in un modo completamente nuovo per questo tipo di galassia, dimostrando che questo metodo funziona anche oltre la nostra galassia».
La scoperta degli astronomi apre alla possibilità di rivelare i flussi stellari originati dagli ammassi globulari in altre galassie, e di stimare, attraverso di essi, il contenuto e la distribuzione della materia oscura. Secondo i ricercatori questo potrebbe aiutarci nel chiarire certe sue caratteristiche.
«Le sottili correnti stellari possono sviluppare vuoti o grumi quando piccole concentrazioni di materia oscura li attraversano», continua Starkenburg. «Gli astronomi discutono da tempo se questo fenomeno si sia verificato nei flussi all’interno della Via Lattea. Se riuscissimo a confermare che è questo a causare tali formazioni, avremmo un modo completamente nuovo per studiare la distribuzione della materia oscura e, in definitiva, per saperne di più sulla sua natura fondamentale».
Il telescopio Euclid dell’Esa e il Nancy Grace Roman Space Telescope della Nasa, in virtù delle vaste porzioni di cielo osservate, saranno cruciali per cercare simili flussi di stelle provenienti dagli ammassi globulari in altre galassie.
«È entusiasmante aver scoperto un sottile flusso stellare attorno a una galassia diversa dalla nostra utilizzando i dati già disponibili del telescopio spaziale Hubble e averlo confermato con i dati dei telescopi terrestri», conclude Starkenburg. «Questo rende la scoperta molto promettente per i nuovi telescopi in arrivo, incluso il telescopio spaziale Roman, che può osservare un’area cento volte più grande di quella di Hubble».
Per saperne di più:
- Leggi su Nature l’articolo “Evidence for the first globular cluster stellar stream beyond the Milky Way” di Julie Kiel Holm, Sarah Pearson, Jacob Nibauer, David J. Sand, Adrian M. Price-Whelan, Tjitske Starkenburg, David Hendel e Catherine Fielder