HA UN BASSISSIMO CONTENUTO DI FERRO

L’anemia della galassia fantasma

Le strane caratteristiche di una galassia recentemente scoperta, Dgsat I, infittiscono il mistero riguardo l'origine delle galassie ultra-diffuse. Ne parla uno studio in uscita su Monthly Notice of The Royal Astronomical Society

     27/02/2019

Dgsat I, la galassia ultra-diffusa isolata scoperta da un team di ricercatori che fanno capo all’osservatorio universitario della California Uco. Crediti: Uco/Subaru

Un team di astronomi facenti capo alla University of California Observatories (Uoc) ha studiato nel dettaglio una galassia dalle condizioni così incontaminate da potersi considerare una scatola del tempo. Sigillata poco dopo l’alba del nostro universo e aperta grazie alle osservazioni effettuate presso il Keck Observatory  nelle isole Hawaii. Utilizzando lo strumento Keck Cosmic Web Imager, il team ha scoperto una bizzarra e solitaria galassia ultra-diffusa: Dgsat I. Una galassia trasparente e dalle fattezze spettrali che sembrerebbe contraddire le teorie correnti sulla formazione di queste galassie ultra-diffuse. La ricerca, in pubblicazione per l’11 aprile su Monthly Notice of The Royal Astronomical Society, è già disponibile online.

Le galassie ultra-diffuse sono galassie relativamente recenti, scoperte per la prima volta nel 2015.  Galassie grandi come la Via Lattea ma da 100 a 1000 volte meno popolate di stelle rispetto la nostra, appena visibili e molto difficili da studiare. Tutte quelle precedentemente osservate sono state trovate in ammassi di galassie, come ad esempio l’ammasso della Chioma, il che ha fornito agli addetti ai lavori le basi per una delle teorie secondo la quale queste, una volta, fossero “normali” galassie, che con il tempo sarebbero esplose a formare una nuvola lanuginosa disordinata a causa di violenti eventi all’interno dell’ammasso. Teoria che, insieme alle altre – come quella che le considera galassie per così dire “abortite” nella loro evoluzione,  o quella che ipotizza siano brandelli di galassie più grandi in qualche modo disperse nello spazio intergalattico – non sembra, alla luce di questo lavoro, più plausibile.

Dgsat I è, infatti, un raro caso di galassia ultra-diffusa isolata, trovata lontano da ammassi di galassie. Una galassia attorno alla quale sembrerebbe non esserci stata nessuna attività che abbia potuto alterarne la sua composizione ed evoluzione, e che dunque potrebbe costituire una finestra aperta nel passato per comprendere la loro origine.

«Sembrava che ci fosse un quadro relativamente ordinato circa l’origine di queste galassie ultra-diffuse, dalle spirali alle ellittiche e dalle giganti alle nane», dice il primo autore dell’articolo, Ignacio Martin-Navarro, ricercatore postdoc presso l’osservatorio dell’università della California. «Tuttavia, la recente scoperta di Dgsat I ha sollevato nuovi dubbi su quanto questa visione sia completa».

 

A sinistra: Dgsat I, una galassia ultra-diffusa (Udg). A destra, per confronto, una normale galassia a spirale. Entrambe hanno dimensioni simili, ma le galassie ultra-diffuse come Dgsat I hanno così poche stelle che è possibile vedere attraverso di esse. Crediti: A. Romanowsky / Uco / D. Martinez-Delgado / Ari

Per cercare di spiegare perché questa galassia fosse sparsa tra le stelle e non contenuta all’interno di cluster, i ricercatori ne hanno mappato la composizione chimica. Quello che hanno trovato è che, a differenza delle galassie odierne, in genere abbondanti in elementi pesanti come ferro e magnesio, Dgsat I è “anemica”: ha cioè un contenuto marcatamente basso di ferro – similmente alle galassie nate subito dopo il big bang. Come se si fosse formata da una nube di gas che non è stata addizionata degli elementi chimici prodotti dalle stelle e rilasciati con la loro morte a seguito dell’esplosione di supernova. Eppure, come si evince dallo studio, i livelli di magnesio della galassia sono normali, coerenti cioè con ciò che gli astronomi si aspettano di trovare in una galassia “vecchia”. Una stranezza, dunque. Per di più, se si considera che entrambi gli elementi sono rilasciati dall’esplosione delle stelle nella galassia, se se ne trova uno, si dovrebbe trovare anche l’altro.

«La composizione chimica di una galassia fornisce una fotografia delle condizioni ambientali in cui essa si è formata», spiega Aaron Romanowsky, coautore dell’articolo, «esattamente come la composizione in oligoelementi del corpo umano rivela le abitudini alimentari e l’esposizione a sostanze inquinanti. Non comprendiamo il motivo di  questa combinazione di elementi, ma un’ipotesi che abbiamo fatto è che le esplosioni di supernove facciano sì che le dimensioni della galassia, durante la sua adolescenza, fossero come “pulsanti”,  in modo tale da farle trattenere preferibilmente il magnesio rispetto al ferro».

I ricercatori prevedono di utilizzare nuovamente lo strumento Keck Cosmic Web Imager, questa volta per condurre un’osservazione più dettagliata di un’altra galassia ultra-diffusa simile a Dgsat I, sperando di estrapolare la sua composizione in modo più dettagliato e ottenere così più dati che potrebbero aiutare gli astronomi a dirimere la questione circa l’origine di queste galassie ultra-diffuse. Ad ogni modo, i ricercatori una loro idea su cosa siano queste galassie l’hanno già: «È possibile che alcune di queste galassie spettrali siano “fossili viventi” dell’alba dell’universo», ipotizza Romanowsky, «quando stelle e galassie sono emerse da un ambiente molto diverso da quello attuale. La loro nascita è un mistero che speriamo presto di risolvere».

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