La galassia ID2299 sta morendo perché sta perdendo gas in seguito a una fusione galattica

Concetto artistico della galassia ID2299 (Immagine ESO/M. Kornmesser)
Concetto artistico della galassia ID2299 (Immagine ESO/M. Kornmesser)

Un articolo (link al file in formato PDF) pubblicato sulla rivista “Nature Astronomy” riporta uno studio su una galassia massiccia nell’universo lontano nella quale una fusione galattica sembra aver inibito la formazione stellare. Un team di ricarcatori guidato da Annagrazia Puglisi, ricercatrice postdoc del Centro di astronomia extragalattica della Durham University, ha usato il radiotelescopio ALMA per esaminare la galassia catalogata come ID2299 trovando un’attività di formazione stellare nelle sue regioni centrali mentre un’enorme quantità di gas è stata espulsa togliendo la possibilità di formare nuove stelle.

Circa nove miliardi di anni fa un evento di fusione galattica ha generato ID2299. Le fusioni tra galassie sono molto comuni ma le consegenze possono essere diverse. Le stelle esistenti nelle galassie che si fondono possono non subire conseguenze perché lo spazio che le separa è enorme ma le nubi di gas e polveri al loro interno possono subire forti trasformazioni a causa delle interazioni gravitazionali decisamente fuori dal normale.

Un articolo da poco pubblicato sulla rivista “Monthly Notices of the Royal Astronomical Society” riporta una ricerca sul tasso di formazione stellare in sistemi di fusione galattica che mostra sistemi in cui quell’evento ha innescato una straordinaria attività di formazione stellare ma in altri casi l’effetto può essere opposto. Nel caso della galassia ID2299, il radiotelescopio ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), inaugurato nel marzo 2013, ha permesso di osservare il gas molecolare espulso in seguito alla fusione tracciando la presenza al suo interno di monossido di carbonio.

Circa metà del gas che era presente nella galassia formata in seguito al processo di fusione è stata espulsa, una quantità enorme che indica che quel processo ha avuto conseguenze fortemente negative sulla formazione stellare. Solo nella parte centrale di ID2299 è rimasto gas a sufficienza per generare nuove stelle, un processo che forse in questo caso è stato favorito dalla fusione.

I ricercatori hanno escluso che il gas sia stato espulso dalla galassia ID2299 dall’attività del buco nero supermassiccio centrale perché la velocità del gas è troppo elevata. Simulazioni come quella nell’immagine in basso (Cortesia Jeremy Fensch et al. Tutti i diritti riservati) escludono sia l’attività del buco nero supermassiccio che un’intensa formazione stellare come causa dell’espulsione del gas.

Lo studio della galassia ID2299 può aiutare a capire perché certe galassie massicce siano morte o quasi contenendo soprattutto stelle antiche. Le cause sono oggetto di studio da anni e tra le possibili cause ci sono l’attività del buco nero supermassiccio centrale o un’intensa formazione stellare perché entrambi possono spingere il gas interstellare fuori da una galassia. Questo studio suggerisce una terza possibile causa.

Antonello Calabrò, ricercatore postdoc dell’INAF (Istituto Nazionale di Astrofisica) di Roma e tra gli autori della ricerca, ha spiegato che fenomeni distruttivi come quello rilevato nella galassia ID2299 riguardano solo il 3% delle collisioni galattiche. Statisticamente, gli astronomi si aspettano un tasso di circa 500 collisioni in un volume di un milione di anni luce cubo ogni miliardo di anni. Ciò rende un caso come quello di ID2299 non così raro.

I ricercatori intendono usare ancora il radiotelescopio ALMA per ottenere osservazioni a risoluzione ancora superiore e più profonde della galassia ID2299 per capire meglio le dinamiche del gas espulso. Gli studi sui meccanismi di evoluzione delle galassie stanno diventando sempre più sofisticati, in questo caso per capire cosa possa portare alla morte di una galassia.

Simulazione di una fusione galattica

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