ALMA Esplora il Campo Ultra-profondo di Hubble

Gli astronomi hanno utilizzato l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) per esplorare gli angoli più remoti dell’Universo rivelati per la prima volta nell’immagine iconica del Campo Ultra-profondo di Hubble (Hubble Ultra Deep Field, HUDF).

Queste nuove osservazioni sono significativamente più profonde e più nitide delle precedenti survey a lunghezze d’onda millimetriche. Mostrano chiaramente come il tasso di formazione stellare nelle giovani galassie sia strettamente correlato alla loro massa totale in stelle. Tracciano inoltre l’abbondanza di gas utilizzabile per formare stelle, in precedenza sconosciuta, in differenti periodi di tempo, fornendo nuovi indizi sull’età dell’oro della formazione galattica, circa 10 miliardi di anni fa.

I nuovi risultati sono in via di pubblicazione in una serie di articoli su Astrophysical Journal e Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Nel 2004 sono state pubblicate le immagini dell’Hubble Ultra Deep Field, pionieristiche osservazioni profonde del telescopio Hubble, che hanno rivelato un assortimento di galassie risalenti fino a meno di un miliardo di anni dopo il Big Bang. L’area è stata osservata molte volte da Hubble e altri telescopi, risultando una delle visioni più profonde dell’Universo mai realizzate.

Gli astronomi utilizzando ALMA hanno ora osservato questa finestra sull’Universo distante, apparentemente insignificante, ma davvero straordinaria e ampiamente studiata, per la prima volta in modo profondo nella banda millimetrica.

Un team guidato da Jim Dunlop (University of Edinburgh) ha usato ALMA per ottenere la prima immagine profonda, omogenea di una regione vasta come l’HUDF. Questi dati hanno permesso di abbinare chiaramente le galassie con oggetti già osservati da Hubble e altri strumenti.

Questo studio ha mostrato chiaramente per la prima volta che la massa stellare di una galassia è il miglior indicatore del tasso di formazione stellare nell’Universo ad alto redshift: ha rilevato essenzialmente tutte le galassie ad alta massa e virtualmente niente altro.

Jim Dunlop, a guida dello studio, ne sottolinea l’importanza: “Questo è un risultato straordinario. Per la prima volta stiamo collegando le immagini in luce visibile e ultravioletta dell’Universo distante ottenute da Hubble con la veduta nel lontano infrarosso e nella banda millimetrica da ALMA”.

Il secondo team, guidato da Manuel Aravena of the Núcleo de Astronomía, Universidad Diego Portales, Santiago, Chile, e Fabian Walter del Max Planck Institute for Astronomy ad Heidelberg, Germania, ha condotto una ricerca ancora più profonda su un sesto dell’intero HUDF.

“Abbiamo condotto la prima ricerca tridimensionale del gas freddo nell’Universo primordiale”, ha detto Chris Carilli, del National Radio Astronomy Observatory (NRAO), New Mexico.

Alcune delle nuove osservazioni di ALMA sono state condotte specificamente per rilevare galassie ricche di monossido di carbonio, che indica regioni pronte per la formazione stellare. Sebbene queste riserve di gas molecolare inneschino l’attività di formazione stellare nelle galassie, sono spesso molto difficili da rilevare con Hubble. ALMA può rilevare la “metà mancante” della formazione e del processo evolutivo delle galassie.

“I nuovi risultati di ALMA implicano un contenuto di gas in rapida crescita nelle galassie quanto più guardiamo indietro nel tempo”, aggiunge il primo autore di due degli studi, Manuel Aravena (Núcleo de Astronomía, Universidad Diego Portales, Santiago, Chile). “Questo contenuto di gas in crescita è probabilmente la causa di base dell’aumento considerevole del tasso di formazione stellare durante l’epoca di picco della formazione galattica, circa 10 miliardi di anni fa”.

[ Barbara Bubbi ]

http://www.eso.org/public/news/eso1633/

Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/NASA/ESA/J. Dunlop et al. and S. Beckwith (STScI) and the HUDF Team.