Secondo uno studio condotto da alcuni ricercatori australiani, le galassie appartenenti all’ammasso di Chioma, una delle strutture più grandi che si conoscano a circa 300 milioni di anni luce dalla Terra in cui migliaia di galassie sono tenute insieme dalla gravità situato, potrebbero contenere una quantità di materia oscura almeno 100 volte superiore rispetto alla materia visibile. Per arrivare a questa conclusione gli autori hanno utilizzato sofisticate simulazioni numeriche i cui risultati sono pubblicati su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
«Il nostro lavoro dimostra per la prima volta che le galassie sono state catturate dall’ammasso circa sette miliardi di anni fa il che suggerisce, in base alle nostre attuali teorie sull’evoluzione galattica, che esse devono possedere tanta materia oscura, almeno 100 volte superiore rispetto alla materia ordinaria. La materia oscura funge così come una sorta di ‘scudo’ proteggendo la materia visibile dagli effetti gravitazionali dovuti all’ammasso», spiega Cameron Yozin studente di dottorato presso la University of Western Australia e l’International Centre for Radio Astronomy Research (ICRAR) e autore principale dello studio. «Le galassie che abbiamo esaminato hanno all’incirca la stessa dimensione della Via Lattea ma contengono solo l’un percento di stelle».
Illustrazione artistica del processo di ‘quenching’ che mostra come una normale galassia blu, in piena fase di fertilità stellare, perde il suo gas molto presto durante mentre viene catturata dall’ammasso di Chioma . Credit: Cameron Yozin, ICRAR/UWA
Inoltre, secondo gli autori, la formazione stellare sembra essersi arrestata dal momento in cui le galassie sono state catturate inizialmente dall’ammasso tra circa 7-10 miliardi di anni fa. Da allora le galassie sono come “morte” e per questo gli astronomi hanno coniato il termine di “galassie mancati”. La fine del processo di formazione stellare è noto come “quenching”, ossia estinzione. «Originariamente, le galassie si formano quando enormi nubi di gas idrogeno collassano e si trasformano in stelle. Ma se viene rimosso il gas, la galassia non può più evolvere», dice Yozin. «Uno dei modi con cui avviene questo è l’attrazione gravitazionale della galassia da parte dell’ammasso. Infatti, l’enorme forza di gravità dell’ammasso attira la galassia e il suo gas viene espulso o meglio ‘rubato’ dal gas caldo presente nell’ammasso. Per la prima volta, le mie simulazioni hanno dimostrato che l’estinzione di queste galassie sarebbe stata causata dall’ammasso stesso circa sette miliardi di anni orsono. Tuttavia, durante questo processo di attrazione gravitazionale, le galassie non sono state completamente distrutte grazie all’esistenza di giganteschi inviluppi di materia oscura che hanno protetto le stelle».
Questo studio è stato motivato dalla recente scoperta di questo tipo di galassie nell’ammasso di Chioma ad opera di un gruppo di ricercatori americani e canadesi guidati da Pieter van Dokkum della Yale University. Grazie ai dati forniti da questo gruppo, che sono stati pubblicati lo scorso anno, Yozin è stato in grado di creare una serie di simulazioni numeriche per costruire alcuni modelli nel tentativo di descrivere come si sono evolute le galassie in quelle strutture che ammiriamo oggi.
MNRAS: C. Yozin et al. 2015 – The Quenching and Survival of Ultra-Diffuse Galaxies in the Coma Cluster