La formazione stellare analizzata grazie agli elementi presenti nelle galassie

Alcune galassie osservate nel progetto GAMA
Un articolo pubblicato sulla rivista “Monthly Notices of the Royal Astronomical Society” propone un nuovo modo di studiare la formazione stellare nelle galassie. Un team di ricercatori guidato da Sabine Bellstedt dell’International Centre for Radio Astronomy Research (ICRAR) hanno sviluppato una tecnica per analizzare la metallicità, cioè l’abbondanza di elementi più pesanti dell’elio, delle galassie. Quegli elementi vengono prodotti dalle stelle perciò la loro quantità aumenta nel tempo e le più massicce ne producono di più oltre a emettere più luce. Combinando l’analisi della metallicità con quella della luminosità delle galassie che offre informazioni sulle masse delle stelle. Il modello risultante offre informazioni sulla storia della formazione stellare e l’applicazione su un campione di 7000 galassie indica che la maggior parte delle stelle si è formata nei primi 4 miliardi di anni di vita dell’universo.

La rilevazione delle emissioni elettromagnetiche delle galassie offre informazioni sulla luminosità delle stelle al loro interno. Altre informazioni possono arrivare dalle analisi spettrografiche che rivelano le tracce specifiche dei vari elementi presenti in quelle galassie. Le stelle producono vari elementi attraverso la fusione nucleare che vengono dispersi nello spazio quando diventano giganti rosse e ancor di più da quelle che esplodono in supernove. Di conseguenza, ricostruire la storia della formazione stellare significa anche ricostruire la storia della creazione degli elementi nelle stelle, compresi quelli che permettono l’esistenza della vita sulla Terra.

Un nuovo algoritmo chiamato ProSpect per creare un modello di energia e lunghezze d’onda della luce che arriva da quasi 7000 galassie è stato sviluppato da Aaron Robotham dell’ICRAR. I dati delle galassie sono stati presi dal progetto Galaxy And Mass Assembly (GAMA), che ha proprio lo scopo di studiare la formazione e l’evoluzione delle galassie usando osservazioni condotte tramite telescopi al suolo e spaziali. L’immagine (Cortesia GAMA Survey Team, ICRAR/UWA. Tutti i diritti riservati) mostra alcune delle galassie analizzate durante questo studio.

I ricercatori hanno paragonato l’uso di ProSpect a una ricostruzione forense perché ricostruisce la storia passata delle galassie esaminate. Ogni galassia ha una sua velocità di formazione stellare e una sua quantità di stelle che si sono formate nell’arco della sua storia. La conseguenza è che le varie galassie ospitano gruppi di stelle di diversa età, diversa metallicità e anche diverso contenuto di polvere.

Secondo i risultati delle analisi, la maggior parte delle stelle si è formata durante i primi 4 miliardi di anni della storia dell’universo in galassie molto massicce. Oggi, al contrario, le nuove stelle si formano soprattutto in galassie molto più piccole.

I ricercatori intendono espandere il loro studio ad altre galassie. L’obiettivo non è solo di controllare ulteriormente la validità dell’algoritmo ProSpect e di perfezionarlo ma anche di cercare di capire perché le galassie muoiono e smettono di formare nuove stelle.

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