Un articolo pubblicato sulla rivista “Nature Astronomy” riporta i risultati di uno studio della galassia infrarossa iperluminosa catalogata come PJ0116-24 che offre qualche sorpresa su questo tipo di galassia. Un team di ricercatori che ne include vari dell’Istituto nazionale di astrofisica (INAF) ha combinato osservazioni condotte con il radiotelescopio ALMA e lo strumento Enhanced Resolution Imager and Spectrograph (ERIS) montato sul VLT dell’ESO per ottenere dettagli di PJ0116-24.
La complicazione nello studio deriva dal fatto che è lontana circa 10 miliardi di anni luce dalla Terra ed è visibile grazie a un effetto di lente gravitazionale che la fa apparire come un cosiddetto anello di Einstein, un nome dovuto al fatto che si tratta di un risultato predetto dalla teoria della relatività generale. La sorpresa è dovuta al fatto che i ricercatori si aspettavano di trovare le tracce di una fusione galattica mentre i dettagli indicano che si tratta di una galassia ordinata anche se molto attiva nella formazione stellare.
Indagini astronomiche condotte negli ultimi anni hanno permesso di scoprire rare galassie infrarosse iperluminose. Gli astronomi ritengono che la loro luminosità fuori dal normale sia dovuta a un’intensa formazione stellare innescata da processi di fusione galattica. Tuttavia, è stata proposta una seconda possibilità in cui si tratta di galassie molto giovani che stanno passando attraverso il periodo di massima formazione stellare.
Distante circa 10 miliardi di anni luce dalla Terra, PJ0116-24 è circa diecimila volte più luminosa della Via Lattea agli infrarossi. Ciò la rende ideale per osservazioni approfondite ad alta risoluzione. Una galassia ellittica tra PJ0116-24 e la Terra genera un effetto di lente gravitazionale che ne distorce la forma in quello che viene chiamato anello di Einstein.
L’immagine di PJ0116-24 visibile dalla Terra è 17 volte più luminosa e offre 10 volte più dettagli che se non fosse ingrandita dalla lente gravitazionale. Tuttavia, la distorsione rende più difficile studiarla e catturarne id dettagli aiuta a ricostruire la sua vera forma.
Il radiotelescopio ALMA e lo strumento ERIS montato sul VLT offrono eccellenti prestazioni nel catturare immagini agli infrarossi e hanno permesso di ottenere ottime immagini della galassia PJ0116-24. ALMA ha catturato le tracce di gas freddo, visibili in blu nell’immagine, mentre ERIS ha catturato le tracce di gas caldo, visibili in rosso. La mappatura del gas ha permesso di capire che esso ruota nella galassia in modo ordinato e non nel modo caotico che ci si aspettava da una fusione galattica. Insomma, PJ0116-24 è una galassia isolata in cui c’è un’attività di formazione stellare fuori dal normale a causa di processi interni.
Questo studio è inquadrato nel ramo dell’astronomia che si occupa dell’evoluzione delle galassie. Il fatto che una galassia infrarossa iperluminosa mostri un’intensa attività di formazione stellare dovuta a processi interni e non a una fusione galattica potrebbe non essere un’eccezione ma queste galassie sono rare perciò è difficile ottenere statistiche significative. Il caso di PJ0116-24 conferma l’idea che una galassia possa avere periodi in cui enormi quantità di gas portano a una formazione stellare molto intensa per poi avere lunghi periodi di relativa calma.
