Le galassie mostruose si pensa siano nate nei punti di connessione creati da giovani galassie
Un nido di mostruose baby galassie agli albori dell’Universo, a 11,5 miliardi di anni luce di distanza. È quanto hanno trovato gli astronomi avvalendosi dell’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) dell’ESO. Queste mostruose giovani galassie sembrano risiedere al bivio di giganteschi filamenti in una rete di materia oscura. Risultati importanti che aiuteranno a capire come si formano tali mostruose galassie e come si evolvano in enormi galassie ellittiche.
Stiamo vivendo in un periodo relativamente tranquillo nella storia dell’Universo. Dieci miliardi di anni fa, molto prima che formassero il Sole e la Terra, diverse aree dell’Universo erano abitate da mostruose galassie con tassi di formazione stellare centinaia o migliaia di volte quelli che osserviamo oggi nella nostra galassia, la Via Lattea. Non ci sono, infatti, galassie mostruose nel moderno Universo, ma gli astronomi ritengono che queste giovani mostruose galassie oggi siano le galassie ellittiche giganti che vediamo nel moderno Universo.
Le teorie di formazione delle galassie attuali ci dicono che queste galassie mostruose si siano formate in ambienti particolari in cui la materia oscura è concentrata. Ma fino ad ora è stato difficile confermare tale ipotesi. Questo perché tali galassie hanno una fortissima formazione stellare e sono spesso oscurate dalla polvere che le rende impenetrabili ai telescopi ottici. È vero che emettono forti onde radio a lunghezze d’onda submillimetriche, ma ad oggi nessun radiotelescopio aveva una risoluzione tale da “puntare” la singola galassia.
Per analizzare tali galassie mostruose, il gruppo di ricerca guidato da Hideki Umehata (un borsista postdottorato del Giappone Società per la Promozione della Scienza presso l’ESO, Germania), Yoichi Tamura (professore assistente presso l’Università di Tokyo), e Kotaro Kohno (professore presso l’Università di Tokyo) ha usato ALMA, conducendo estese osservazioni di una piccola parte del cielo chiamato SSA22 nella costellazione dell’Acquario.
Prima delle loro osservazioni con ALMA, il team di astronomi aveva cercato le mostruose baby galassie SSA22 con ASTE, un radiotelescopio submillimetrico di 10 m gestito dall’Osservatorio Astronomico Nazionale del Giappone (NAOJ). Mentre la sensibilità e la risoluzione non era sufficiente per individuare con certezza tale genere di galassie, lo è stata abbastanza per individuare l’area dove avrebbero potuto esserci. Con dieci volte maggiore sensibilità e una risoluzione 60 volte migliore, ALMA ha permesso agli astronomi di individuare le posizioni di ben nove galassie mostruose in SSA22.
Il team ha confrontato le posizioni di queste galassie, con la posizione di un gruppo di giovani galassie studiate nell’ottico dal telescopio Subaru. La forma del cluster osservato indica la presenza di una grande rete tridimensionale di materia oscura. Questa struttura filamentosa di materia oscura si ritiene sia un progenitore di strutture a larga scala dell’Universo. Uno degli esempi più noti di struttura su larga scala nel moderno Universo è la cosmica Grande Muraglia, una gigantesca struttura filamentosa che copre oltre 500 milioni di anni luce. La struttura filamentosa in SSA22 potrebbe essere definita una proto Grande Muraglia.
Il team ha scoperto che le giovani mostruose galassie sembrano situate proprio all’incrocio dei filamenti di materia oscura. Questa scoperta supporta il modello che le galassie si formino mostruose nelle zone in cui la materia oscura si concentra. E poiché le moderni grandi galassie ellittiche sono semplicemente mostruose galassie che sono “maturate” con l’età, anche loro devono aver avuto origine nelle connessioni della struttura su larga scala.
Questo risultato è un passo molto importante per una comprensione globale del rapporto tra la distribuzione della materia oscura e galassie mostruose.