Alma ha rilevato emissioni di ioni carbonio nella galassia. I bracci a spirale sono visibili su entrambi i lati dell’area compatta e luminosa al centro della galassia. Crediti: Alma (Eso/Naoj/Nrao), T. Tsukui e S. Iguchi.
BRI 1335-0417 è la più antica galassia a spirale individuata finora, grazie ai dati ottenuti con Alma (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array). Le analisi sono state condotte da Takafumi Tsukui e Satoru Iguchi dell’Osservatorio Astronomico Nazionale del Giappone (Naoj) e pubblicate sulla rivista Science. Lo studio di BRI 1335-0417, nata nell’universo primordiale, potrebbe fornire indizi sulla formazione e l’evoluzione delle galassie dalla morfologia simile a quella della Via Lattea, e rispondere all’annoso quesito: Come e quando si sono formate le galassie a spirale?
«Ero così emozionato perché non avevo mai visto, in nessun lavoro precedente, una prova così chiara di un disco rotante, di una struttura a spirale e di una massa di questo genere in una galassia così lontana», dice Takafumi Tsukui, «La qualità dei dati di Alma è così alta e mi ha permesso di vedere così in dettaglio che ho subito pensato si trattasse di una galassia molto più vicina.»
Le galassie a spirale rappresentano circa il settanta per cento delle galassie presenti nell’universo osservato. Secondo quanto rilevato dai dati nell’archivio di Alma, la galassia BRI 1335-0417 esisteva già 12.4 miliardi di anni fa e conteneva una così grande quantità di polvere da oscurare la luce delle sue stelle, rendendo difficile osservarla in dettaglio nella luce visibile.
Alma è in grado di rilevare le emissioni radio degli ioni di carbonio nella galassia, permettendo ai ricercatori di individuare la struttura a spirale di BRI 1335-0417, che si estende per 15 mila anni luce dal centro galattico – un terzo delle dimensioni della Via Lattea – e la massa totale stimata delle stelle e della materia interstellare, che è approssimativamente uguale a quella della nostra galassia.
«Poiché BRI 1335-0417 è un oggetto molto distante, potremmo non essere in grado di vedere in questa osservazione i suoi confini», spiega Tsukui, «Per essere una galassia nell’universo primordiale, BRI 1335-0417 era un gigante».
Alcuni studi hanno dimostrato che le galassie a spirale hanno una formazione stellare iniziale più lenta. Dunque, come si è formata la sua struttura a spirale a 1.4 miliardi di anni dopo il Big Bang? I ricercatori hanno considerato diverse ipotesi, tra cui una probabile interazione con una galassia più piccola. In particolare, è stato osservato come il gas presente ai confini di BRI 1335-0417 sia gravitazionalmente instabile: ciò si verifica a causa di collisioni con galassie più piccole e favorisce la formazione stellare.
Il destino evolutivo di BRI 1335-0417 è tuttavia avvolto nel mistero. Si pensa che le galassie nell’universo primordiale che contengono grandi quantità di polvere e producono nuove stelle siano le antenate delle galassie ellittiche giganti dell’universo attuale. BRI 1335-0417 potrebbe dunque aver cambiato la sua forma, passando da galassia a disco a galassia ellittica. Lo studio di BRI 1335-0417 sarà, dunque, fondamentale per comprendere l’evoluzione della forma delle galassie nel corso della lunga storia dell’universo.
«Il nostro Sistema solare si trova all’interno di uno dei bracci della Via Lattea», spiega Iguchi, «Tracciare le radici della struttura a spirale ci fornirà indizi sull’ambiente in cui è nato il Sistema solare. Spero che questa ricerca possa fornire ulteriori informazioni utili alla nostra comprensione della storia della formazione delle galassie».
Per saperne di più:
- Leggi su Science l’articolo “Spiral morphology in an intensely star-forming disk galaxy more than 12 billion years ago” di Takafumi Tsukui e Satoru Iguchi.