La Miglior Misurazione di Gas Molecolare nel Giovane Universo

Un team internazionale di astronomi della collaborazione Spitzer Adaptation of the Red-sequence Cluster Survey (SpARCS) con base all’University of California, Riverside, ha utilizzato alcuni tra i telescopi più potenti del mondo per effettuare uno studio senza precedenti del gas molecolare presente in tre ammassi di galassie osservati quando l’Universo aveva soltanto 4 miliardi di anni.

Il gas molecolare costituisce il materiale grezzo che alimenta la formazione delle stelle nel cosmo. I risultati dello studio, a guida di Allison Noble, sono stati pubblicati su The Astrophysical Journal Letters.

Gli ammassi sono gruppi di centinaia di galassie, contenenti migliaia di miliardi di stelle, così come gas caldo e materia oscura. Il team ha utilizzato il telescopio Keck alle Hawaii e il Very Large Telescope in Cile per confermare che 11 galassie con attiva formazione stellare erano parte dei tre ammassi massicci, e utilizzando dati di Hubble ha scoperto una varietà sorprendente nell’aspetto delle galassie, alcune delle quali avevano già formato vasti dischi con bracci a spirale.

Utilizzando inoltre l’Atacama Large Millimeter Array (ALMA) gli scienziati hanno determinato la quantità di gas molecolare in ogni galassia e hanno fornito la migliore misurazione finora disponibile della quantità di carburante disponibile per far nascere nuove stelle.

In seguito il team ha confrontato le proprietà delle galassie negli ammassi con quelle di galassie situate in ambienti più isolati, con poche vicine attorno, ed ha scoperto che, sorprendentemente, le galassie negli ammassi presentano quantità più elevate di gas molecolare in rapporto al numero di stelle, se paragonate alle altre galassie. La scoperta ha sorpreso il team perché da tempo si ritiene che quando una galassia ricade in un ammasso le interazioni con altri ammassi di galassie e il gas caldo presente nell’ambiente accelerano l’interruzione della nascita di nuove stelle, un processo noto come environmental quenching, più di quanto non accada in galassie isolate.

“Questo è un risultato interessante”, ha detto Gillian Wilson. “Se le galassie negli ammassi hanno più combustibile a disposizione, ci si dovrebbe aspettare che formino più stelle rispetto ad altre galassie più solitarie, e non lo fanno”.

I ricercatori suggeriscono varie spiegazioni: è possibile che il caldo ambiente dell’ammasso e la vicinanza di molte altre galassie disturbi il gas molecolare, impedendogli in buona parte di formare attivamente stelle. In alternativa è possibile che la causa della ridotta attività di formazione stellare, nonostante la quantità di gas presente, sia dovuta a processi legati a fusioni tra le galassie all’interno dell’ammasso.

“Anche se questo studio non dà una risposta sui processi fisici responsabili della presenza di una quantità più elevata di gas molecolare, fornisce la più accurata misurazione mai realizzata della quantità di gas molecolare disponibile nelle galassie presenti in ammassi nel giovane Universo”, conclude Wilson.
[ Barbara Bubbi ]

https://m.phys.org/news/2017-07-scientists-star-forming-material-galaxy-clusters.html

Nell’immagine la Galassia Girino, una galassia in collisione che sfoggia una lunga coda di stelle e gas, situata a 420 milioni di anni luce di distanza.
Credit: Hubble Legacy Archive, ESA, NASA and Bill Snyder.