Le 260 "early-type galaxies" della survey ATLAS3D. I colori indicano la velocità delle stelle. Crediti: ATLAS3D Project
Molte delle galassie normalmente classificate, stando alla sequenza di Hubble, come sferoidali sono in realtà galassie a spirale. Lo ha stabilito un team di 25 astronomi del progetto ATLAS3D osservando un campione accuratamente selezionato di 260 galassie. I dati, raccolti grazie allo lo spettrografo SAURON, montato sul William Herschel Telescope di La Palma (Isole Canarie), hanno permesso di ricostruire il movimento delle stelle all’interno di queste galassie. I risultati ottenuti, in corso di pubblicazione su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, potrebbero rivestire un’importanza cruciale per la comprensione dei meccanismi di formazione delle galassie.
Ciò che i ricercatori di ATLAS3D propongono è una nuova tassonomia, nella quale la stragrande maggioranza delle galassie sferoidali, note anche come early-type galaxies (categoria che comprende galassie ellittiche e lenticolari), hanno una parentela molto stretta con le galassie a spirale, formando così una sequenza a esse parallela. Il nuovo paradigma evidenzia una connessione tra early-type galaxies e galassie a spirale molto più forte di quanto si pensasse, e di questo dovranno tenere conto i futuri modelli sulla formazione delle galassie.
Da quando, oltre 70 anni fa, Edwin Hubble introdusse il suo famoso “diagramma a diapason”, galassie a spirale ed early-type galaxies sono state considerate due famiglie distinte. Le prime sono caratterizzate dalla presenza di dischi di stelle e di gas in rapida rotazione, mentre le early-type sono povere di gas e spesso descritte come sistemi sferoidali, con una rotazione meno accentuata e una forma perlopiù asimmetrica. Il diagramma a diapason proposto da Hubble, con le early-type collocate nel manico della forcella e ben distinte da quelle a spirale, sottolinea la separazione netta fra le due famiglie. Una separazione che avrebbe anche un significato fisico, in quanto implicherebbe percorsi di formazione nettamente distinti per le due classi di oggetti.
Dal "diapason" di Hubble al "pettine" di ATLAS3D (Crediti: ATLAS3D Project)
Ma c’è un problema ben noto, nella classificazione di Hubble: si basa principalmente su immagini ottiche, dalle quali è pressoché impossibile distinguere, se visti frontalmente, i sottili dischi di stelle delle galassie a spirale dalle ben più tondeggianti galassie sferoidali. Questo è il motivo per cui, per decenni, si è dibattuto su quale fosse l’effettiva frazione di sistemi discoidali che si celavano nella categoria delle early-type galaxies. La risposta arriva dallo studio della cinematica stellare: in un disco sottile, le stelle ruotano molto più rapidamente di quanto non avvenga in uno sferoide. Ciò permette dunque di distinguere, quale che sia il suo orientamento, un disco da uno sferoide. Tuttavia, è un metodo che richiede osservazioni lunghe e complesse
I risultati ora ottenuti da ATLAS3D sono una sorpresa, e fanno emergere un nuovo paradigma per le galassie early-type. Per la prima volta, si è osservato che la stragrande maggioranza delle early-type presenti nell’Universo vicino non sono oggetti sferoidali tondeggianti, bensì presentano dei dischi, e somigliano a galassie a spirale nelle quali polveri e gas siano stati rimossi. Solo una piccola frazione delle galassie early-type – i cosiddetti slow rotators, o “rotatori lenti” –sono veri sferoidi. Ciò significa, secondo gli autori dello studio, che il classico schema a diapason della sequenza di Hubble offre una descrizione fuorviante della struttura delle galassie.
Per saperne di più, ecco alcuni articoli pubblicati o in uscita su MNRAS:
- “A volume-limited sample of 260 nearby early-type galaxies: science goals and selection criteria”, Cappellari et al., 2011, MNRAS, 413, 813.
- “Morphologies, kinemetric features and alignment between photometric and kinematic axes of early-type galaxies”, Krajnovic et al., 2011, MNRAS, in press.
- “A census of the stellar angular momentum within the effective radius of early-type galaxies: unveiling the distribution of fast and slow rotators”, Emsellem et al., 2011, MNRAS, 414, 888.
- “A new look at the morphology of nearby galaxies: the kinematic morphology-density relation”, Cappellari et al., 2011, MNRAS, in press.
- La press-release di ASTRON dalla quale è stato tradotto questo articolo.