L’ammasso di galassie MACS J0416 visto nei raggi X (in blu), in luce visibile (in rosso, verde e blu) e in radio (in rosa). Crediti: NASA / CXC / SAO / G. Ogrean / STSCI / NRAO / AUI / NSF.
La collaborazione SpARCS guidata dalla International University of California, Riverside, ha scoperto quattro fra i più distanti ammassi di galassie mai trovati. L’affascinante macchina del tempo che chiamiamo Universo ce li mostra, attraverso le analisi spettroscopiche del Keck Observatory di Maunakea, alle Hawaii, e del Very Large Telescope, in Cile, come dovevano apparire tantissimo tempo fa, quando l’universo era poco più che un “ragazzino” di quattro miliardi di anni.
Con il termine ‘ammasso’ intendiamo quelle regioni dell’universo che sono costituite da centinaia di galassie e che contengono migliaia di miliardi di stelle, gas caldo e materia oscura. I quattro giganteschi ammassi appena scoperti costituiscono forse la migliore misura del fenomeno di inibizione al processo di formazione stellare nel giovane universo esercitato da un vicinato troppo ingombrante, costituito da grandi ammassi di galassie.
«Abbiamo confrontato le proprietà delle galassie contenute in questi ammassi con quelle di galassie sviluppatesi in un ambiente meno soffocante di questo», spiega Julie Nantais della Andres Bello University, Cile. «Sappiamo da tempo che quando una galassia finisce in un ammasso, l’interazione con le vicine galassie e il gas caldo finisce per inibire il naturale processo di formazione stellare, in un processo conosciuto come environmental quenching. I ricercatori della collaborazione SpARCS hanno sviluppato nuove tecniche di osservazione nell’infrarosso e che prevedono l’utilizzo dello Spitzer Space Telescope: grazie a esse sarà possibile identificare centinaia di ammassi di galassie prima sconosciuti nel lontano universo».
«Ancora più interessante il fatto che questo studio abbia rivelato come il processo di arresto nella formazione stellare conservi un’alta percentuale di diffusione man mano che si passano in rassegna i giovani e distanti ammassi fino ad arrivare a quelli più vicini. Il quencing non diminuisce con l’età dell’universo», sottolinea Gillian Wilson, docente di fisica e astronomia presso la International University of California, Riverside. Si va da un numero di galassie pari al 30 percento dove il processo di formazione stellare può dirsi estinto, nel giovane universo, fino a un valore del 50 percento per gli ammassi di galassie più vicini.
Crediti: Nantais et al.
Le cause del quencing potrebbero essere molteplici: le temperature estreme all’interno dell’ammasso potrebbero impedire alle galassie di raffreddare i gas quanto serve per la formazione di nuove stelle, o forse è la troppa vicinanza all’ammasso cui appartengono a soffocare la nascita di stelle con forti interazioni mareali, processi di fusione galattica e simili.
Se anche lo studio non risponde alla domanda sulle cause dell’arresto nelle nascite di nuovi soli all’interno di un ambiente così peculiare, certo ci conferma la necessità di parlare di environmental quenching anche per quanto riguarda il giovanissimo universo.
Con MediaINAF abbiamo raggiunto al telefono Stefano Andreon, dell’INAF-Osservatorio Astronomico di Brera, che da anni si occupa di questi affascianti oggetti celesti: «I quattro ammassi appena scoperti sono ad alto redshift. Certo ce ne sono di più alti, come JKCS041 o IDCS 1426. Questi oggetti, ricchi di galassie e lontani nel tempo ci regalano un affascinante ritratto del giovane universo che, se confrontato con l’universo vicino, ci permette di comprenderne l’evoluzione».
«Sorrido», aggiunge divertito Andreon. «Lo studio conferma ancora una volta che la densità locale di galassie non gioca un ruolo dominante nel determinare quando le galassie esauriscono il combustibile per formare nuove stelle. Quando lo mostrai per la prima volta, venni citato negli studi come l’eccezione. Ora sono stato promosso alla norma».
Per saperne di più:
- Leggi l’articolo “Stellar mass function of cluster galaxies at z ∼ 1.5: evidence for reduced quenching efficiency at high redshift“, di Julie B. Nantais, Remco F. J. van der Burg, Chris Lidman, Ricardo Demarco, Allison Noble, Gillian Wilson, Adam Muzzin, Ryan Foltz, Andrew DeGroot, Mike Cooper