Immagine composita di B14-65666 che mostra la distribuzioni della polvere (rosso), ossigeno (verde) e carbonio (blu), osservate da Alma, nonché le stelle (bianche) osservate dal telescopio spaziale Hubble. Crediti: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), Hubble Space Telescope NASA / ESA, Hashimoto et al.
Utilizzando Alma (Atacama Large Millimeter / submillimeter Array) i ricercatori hanno osservato segnali caratteristici dell’ossigeno, del carbonio e della polvere provenienti da una galassia posta a 13 miliardi di anni luce da noi; segnali emessi in quello che era l’universo primordiale. La galassia in questione è la prima galassia in cui è stata rilevata la combinazione di questi tre segnali, molto importante perché essi portano informazioni complementari. Confrontando i diversi segnali, il team ha determinato che in realtà non si tratta di un’unica galassia, bensì di due galassie che si stanno (si stavano) fondendo insieme, diventando così il primo esempio di fusione di galassie scoperto.
Takuya Hashimoto, ricercatore presso la Japan Society for the Promotion of Science e Waseda University, ha usato Alma per osservare B14-65666, un oggetto situato a 13 miliardi di anni luce di distanza, nella costellazione del Sestante. Poiché la velocità della luce non è infinita, i segnali che noi oggi riceviamo da B14-65666 hanno dovuto viaggiare per 13 miliardi di anni prima di raggiungerci. In altre parole, questi segnali ci mostrano l’immagine di ciò che era la galassia in questione ben 13 miliardi di anni fa, meno di 1 miliardo di anni dopo il Big Bang.
L’analisi dei dati ha mostrato che l’emissione è divisa in due blob. Osservazioni precedenti effettuate con Hubble Space Telescope (Hst) avevano rivelato, in B14-65666, due ammassi stellari. Ora, con i tre segnali di emissione rilevati da Alma, il team è stato in grado di dimostrare che i due blob costituiscono di fatto un unico sistema, ma hanno velocità diverse. Questo indica che i blob sono due galassie che si stanno (si stavano) fondendo. Quello che stiamo vedendo rappresenta di fatto il primo esempio conosciuto di fusione di galassie.
Il gruppo di ricerca ha stimato che la massa stellare totale di B14-65666 è inferiore a un decimo di quella della Via Lattea. Ciò significa che B14-65666 è nelle prime fasi della sua evoluzione. Nonostante la sua giovane età, B14-65666 produce stelle ad un tasso 100 volte superiore a quello della Via Lattea. Tale formazione stellare particolarmente attiva è un’altra firma importante delle fusioni galattiche, poiché la compressione del gas nelle galassie in collisione porta naturalmente alla formazione stellare.
«Con i dati di Alma e Hst, combinati con un’analisi dati avanzata, potremmo mettere insieme i pezzi per mostrare che B14-65666 è una coppia di galassie che si fondono nell’Universo primordiale», spiega Hashimoto. «Il rilevamento di onde radio da tre componenti, in un oggetto così lontano, dimostra chiaramente la grande capacità di Alma nell’investigare l’universo distante».
Rappresentazione artistica delle galassie che si uniscono in B14-65666, che si trova a 13 miliardi di anni luce di distanza. Crediti: National Astronomical Observatory of Japan.
Le galassie più recenti, come la nostra Via Lattea, hanno subito innumerevoli fusioni, spesso violente. A volte una galassia più grande ne inghiotte una più piccola. In rari casi, le galassie di dimensioni simili si fondono per formare una nuova galassia più grande. Le fusioni sono essenziali per l’evoluzione delle galassie, e pertanto sono particolarmente interessanti da studiare.
«Il nostro prossimo passo sarà la ricerca dell’azoto, un altro importante elemento chimico, così come la molecola di monossido di carbonio», afferma Akio Inoue, professore alla Waseda University. «In definitiva, speriamo di comprendere appieno il movimento e l’accumulo di elementi e materiali nel contesto della formazione e dell’evoluzione delle galassie».
Per saperne di più:
- Leggi su Publications of the Astronomical Society of Japan l’articolo “Big Three Dragons”: a z = 7.15 Lyman Break Galaxy Detected in [OIII] 88 um, [CII] 158 um, and Dust Continuum with ALMA” di T. Hashimoto et al.