Enormi Depositi di Gas Turbolento in Antiche Galassie

Grazie ad osservazioni del radiotelescopio ALMA sono state individuate turbolente riserve di gas freddo attorno a galassie distanti starbust (galassie molto attive nel produrre nuove stelle), riserve che possono fornire carburante per formare nuovi astri.

La rilevazione, per la prima volta, della molecola dell’idruro di carbonio CH+ nell’Universo distante apre nuove frontiere all’esplorazione dell’epoca di picco della formazione stellare, contribuendo a spiegare come crescano le galassie e come i loro dintorni alimentino la formazione stellare stessa. I risultati sono stati pubblicati su Nature.

Un team guidato da Edith Falgarone (Ecole Normale Supérieure and Observatoire de Paris, Francia) ha utilizzato l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) per rilevare la presenza della molecola CH+ in cinque delle sei galassie distanti studiate, compresa la galassia Cosmic Eyelash, SMM J2135-0102, così chiamata perché la sua forma ricorda lunghe ciglia.

“CH+ è una molecola speciale: ha bisogno di molta energia per formarsi ed è molto reattiva, il che implica che il suo tempo di vita sia molto breve e non possa essere trasportata lontano. Quindi lo ione CH+ traccia il modo in cui l’energia fluisce nelle galassie e nei loro dintorni”, ha detto Martin Zwaan, uno degli autori dello studio. Dal momento che lo ione CH+ si forma esclusivamente in piccole aree in cui si dissipano i moti turbolenti del gas, la sua rilevazione in sostanza traccia l’energia su scala galattica.

La molecola di CH+ osservata rivela la presenza di dense onde d’urto, alimentate da veloci e caldi venti galattici che hanno origine all’interno delle regioni di formazione stellare delle galassie. Questi venti fluiscono attraverso la galassia e spingono fuori materia, ma i moti turbolenti possono far sì che parte del materiale venga ricatturato dall’azione gravitazionale della galassia stessa. Questa materia si raccoglie in enormi riserve turbolente di gas freddo e a bassa densità, che si estendono per oltre 30.000 anni luce dalla regione di formazione stellare della galassia.

Questa illustrazione mostra come il gas che cade su una lontana galassia “starburst” finisca in vaste riserve di gas freddo e turbolento estese fino a 300 000 anni luce dalle regioni centrali. Crediti: ESO/L. Benassi

“Grazie al CH+ scopriamo che l’energia è immagazzinata all’interno di immensi venti di dimensione galattica e termina come moti turbolenti in riserve di gas freddo mai viste prima, circostanti la galassia”, ha detto Falgarone, a guida dello studio. “I nostri risultati costituiscono una sfida alla teoria dell’evoluzione galattica. Provocando turbolenza nelle riserve di gas, questi venti galattici prolungano la fase di starbust invece di estinguerla”.

Il team ritiene, tuttavia, che i venti galattici da soli non potrebbero riempire di gas le riserve individuate e suggerisce che la massa sia fornita da fusioni galattiche o altri flussi di gas che rimangono nascosti, come previsto dalle teorie attuali.

“Questa scoperta rappresenta un passo fondamentale verso la comprensione del modo in cui viene regolato il flusso di materiale attorno alle galassie più attive nel formare stelle nell’Universo primordiale”, ha detto Rob Ivison, Direttore Scientifico dell’ESO. “Mostra che cosa si può ottenere quando si uniscono scienziati di varie discipline per mettere alla prova le capacità di uno dei telescopi più potenti del mondo”.
[ Barbara Bubbi ]

http://www.eso.org/public/news/eso1727/?lang

Nell’immagine impressione artistica della galassia starbust SMM J2135-0102, a 10 miliardi di anni luce di distanza
Credit: ESO/M. Kornmesser