In questa immagine catturata dal telescopio Gemini South, sono evidenti le intricate corsie di polvere della galassia Ngc 4753. Uno studio del 1992 ha scoperto che la complessa rete di corsie che la caratterizza è probabilmente il risultato di una fusione con una vicina galassia nana compagna circa 1,3 miliardi di anni fa. Crediti: International Gemini Observatory/ NOIRLab/ NSF/ AURA; J. Miller (International Gemini Observatory/ NSF’s NOIRLab), M. Rodriguez (International Gemini Observatory/ NSF’s NOIRLab), M. Zamani (NSF’s NOIRLab)
L’universo osservabile è popolato da un numero sorprendente di galassie, che secondo stime recenti si aggira tra i 100 miliardi e i 2mila miliardi. Come fiocchi di neve, non ce ne sono due esattamente uguali. In base al loro aspetto e alle loro caratteristiche fisiche, possono essere suddivise in quattro grandi classi: ellittiche, lenticolari, irregolari e a spirale, con molte sottoclassi intermedie. Tuttavia, le galassie sono oggetti dinamici che si evolvono nel tempo interagendo con l’ambiente circostante, il che significa che nel corso della sua vita una singola galassia può rientrare in più classificazioni.
Si pensa che questo sia il caso di Ngc 4753, che gli astronomi ipotizzano sia nata come una normale galassia lenticolare, ma che si sia trasformata in una galassia peculiare dopo una fusione con una vicina galassia nana, più di un miliardo di anni fa. Le galassie peculiari sono galassie la cui dimensione, forma o composizione sono insolite, fuori dal comune. Si stima che tra il cinque e il dieci per cento delle galassie conosciute sia classificato come peculiare ed esiste un bellissimo catalogo compilato da Halton Arp nel 1966 – l’Atlante delle galassie peculiari – che raccoglie 338 galassie di questo tipo.
Ma torniamo a Ngc 4753. Scoperta dall’astronomo William Herschel nel 1784, la galassia presenta alcune caratteristiche davvero affascinanti. Nell’immagine che vi proponiamo, catturata dal telescopio Gemini South, si possono notare intricate corsie di polvere che sembrano girare intorno al nucleo della galassia.
Ngc 4753 si trova a circa 60 milioni di anni luce di distanza nella costellazione della Vergine. Fa parte del gruppo di galassie Ngc 4753 all’interno della nube Virgo II, una serie di almeno 100 ammassi di galassie e galassie singole che si estendono al margine meridionale del superammasso della Vergine.
Da tempo le distinte corsie di polvere di Ngc 4753 incuriosiscono gli astronomi e sono le caratteristiche irregolari che le conferiscono la classificazione di galassia peculiare. Effettivamente, vista quasi di profilo dalla Terra, questa galassia può apparire piuttosto misteriosa ma nel 1992 un gruppo di astronomi guidati da Tom Steiman-Cameron, oggi ricercatore presso l’Università dell’Indiana, ha pubblicato uno studio dettagliato di Ngc 4753 in cui ha scoperto che la sua forma complicata è probabilmente il risultato di una fusione con una piccola galassia compagna.
Un modello di Ngc 4753 visto da diversi punti di osservazione, che corrispondono a orientazioni diverse. Da sinistra a destra e dall’alto in basso, l’angolo della linea di vista rispetto al piano equatoriale della galassia varia da 10° a 90° con incrementi di 10°. Sebbene galassie simili a Ngc 4753 non siano rare, solo alcuni orientamenti di osservazione permettono di identificare facilmente un disco molto contorto. Crediti: NOIRLab/ NSF/ AURA/ Steiman-Cameron et al./ P. Marenfeld
Le fusioni galattiche si verificano quando due (o più) galassie si “scontrano”, causando il rimescolamento del loro materiale e alterando in modo significativo la forma e il comportamento di ciascuna galassia coinvolta. Nel caso di Ngc 4753, si pensa che circa 1,3 miliardi di anni fa la galassia lenticolare originale si sia fusa con una vicina galassia nana ricca di gas. Il gas della galassia nana, insieme alle esplosioni di formazione stellare innescate da questa collisione galattica, ha iniettato nel sistema grandi quantità di polvere. La spirale verso l’interno della galassia, dovuta alla gravità, ha poi fatto sì che la polvere accumulata si distribuisse a forma di disco. Ed è qui che la storia si fa interessante.
Steiman-Cameron e il suo team hanno scoperto che un fenomeno noto come precessione differenziale è responsabile delle corsie di polvere aggrovigliate di Ngc 4753. La precessione si verifica quando l’asse di rotazione di un oggetto cambia orientamento, come una trottola quando sta rallentando. La velocità di precessione varia a seconda del raggio. Nel caso di un disco di accrescimento polveroso in orbita attorno a un nucleo galattico, il tasso di precessione è più veloce verso il centro e più lento vicino ai bordi. Questo moto variabile, simile a un’oscillazione, deriva dall’angolo di collisione tra Ngc 4753 e la sua precedente compagna nana ed è la causa delle corsie di polvere aggrovigliate che vediamo oggi, avvolte attorno al nucleo luminoso della galassia.
«Per molto tempo nessuno sapeva cosa fare di questa galassia particolare», conclude Steiman-Cameron. «Ma partendo dall’idea di materiale accumulato spalmato in un disco e analizzando la geometria tridimensionale, il mistero è stato risolto. Ora è incredibilmente emozionante vedere questa immagine così dettagliata del Gemini South, 30 anni dopo».
Anche se Ngc 4753 sembra essere unica nel suo genere, potrebbe non essere così. Secondo Steiman-Cameron, se si osservasse il disco polveroso contorto dall’alto, probabilmente non sarebbe diverso da una normale galassia a spirale. È solo grazie al nostro punto di vista, grazie al quale la vediamo quasi di taglio, che siamo in grado di vedere l’intera portata delle sue intricate corsie di polvere. Questo significa che tali caratteristiche peculiari potrebbero non essere così rare come sembrano.
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