Arp 220. Crediti: Nasa, Esa, Csa, Stsci, Alyssa Pagan (Stsci)
È il 22esimo oggetto dell’Atlante delle galassie peculiari di Halton Arp, un catalogo astronomico compilato dall’astronomo Halton Arp e pubblicato nel 1966 dal California Institute of Technology. È situato a circa 250 milioni di anni luce dalla Terra nella costellazione del Serpente. Ed è uno degli eventi più spettacolari che si possono osservare nell’universo: una gigantesca collisione tra due galassie; uno “scontro tra titani”, insomma. Stiamo parlando di Arp 220.
Iniziata circa 700 milioni di anni fa, la fusione galattica è stata osservata nel tempo da diversi telescopi da Terra e dallo spazio e a diverse lunghezze d’onda. Adesso, a metterci gli occhi sopra è stato il telescopio spaziale placcato oro James Webb, che l’ha immortalata ottenendo la spettacolare istantanea che vedete qui accanto.
Nell’immagine, catturata dagli strumenti NirCam e Miri di Jwst, Arp 220 brilla nell’infrarosso come un faro in mezzo a un mare di galassie, illuminando il cielo notturno.
Il motivo di questa stupefacente luminosità è che la stragrande maggioranza della sua produzione totale di energia avviene a questa lunghezza d’onda, caratteristica che le è valsa l’ingresso nell’esclusivo club che gli astronomi chiamano “delle galassie ultraluminose nell’infrarosso”, Ultra-luminous infrared galaxy (Ulirg), in inglese.
Arp 220 è la galassia ultraluminosa nell’infrarosso più vicina alla Terra e la fusione galattica più luminosa delle tre fusioni galattiche più vicine alla Terra. Non solo: è anche una delle sorgenti infrarosse extragalattiche più luminose nel cielo. La sua luminosità nell’infrarosso è pari a quella di oltre un trilione di soli, cento volte quella delle normali galassie come la nostra e superata solo dai quasar più luminosi. È dunque un obiettivo ideale per Jwst.
Come anticipato, la collisione delle due galassie a spirale di Arp 220 è iniziata circa 700 milioni di anni fa, innescando una enorme ondata di formazione stellare che ha portato alla comparsa di circa duecento enormi ammassi stellari in una regione densa e polverosa di circa 5000 anni luce di diametro, al cui interno la quantità di gas è uguale a quella presente all’interno di tutta la nostra galassia, Via Lattea.
Precedenti indagini hanno rivelato all’interno di Arp 220 la presenza di diversi oggetti e strutture. Le osservazioni con i radiotelescopi hanno svelato la presenza di circa cento resti di supernova in un’area di circa 500 anni luce. Il telescopio spaziale Hubble ha osservato i nuclei delle galassie interagenti. Mentre le osservazioni con il Chandra X-ray Observatory hanno rivelato la presenza di un buco nero supermassiccio in ciascuno dei due nuclei.
E a proposito dei nuclei delle galassie di Arp 220, queste strutture presentano una regione di intensa formazione stellare che gli astronomi chiamano “anello di starburst”, starburst ring in inglese, che brilla nell’infrarosso. Questa brillante luce crea una caratteristica stella a sei punte simile a un fiocco di neve noto come picco di diffrazione, un artefatto a cui Jwst ci ha abituato, creato dall’interazione della luce con le strutture ottiche del telescopio. È proprio questa caratteristica a dominare l’immagine di Webb. Un’altra caratteristica visibile nell’istantanea catturata dal telescopio (rappresentate in blu nell’immagine) è una serie di deboli code di marea presenti alla periferia dell’oggetto, strutture allungate costituite da stelle e gas interstellare prodotte dall’interazione gravitazionale tra le galassie: la prova della danza galattica che si sta verificando in Arp 220. Le pennellate di rosso sono invece filamenti di materia organica presente all’interno di Arp 220.