Ossigeno in una remota galassia

Gli astronomi hanno effettuato una misurazione estremamente accurata dell’abbondanza di ossigeno in una galassia molto lontana. L’ossigeno viene creato all’interno delle stelle e rilasciato nel gas interstellare quando le stelle muoiono.

Quantificare la presenza di ossigeno è una delle chiavi per comprendere processi fondamentali all’interno e all’esterno delle galassie. Questo studio è stato pubblicato su Astrophysical Journal Letters e si basa su dati raccolti dal Keck Observatory, alle Hawaii.

“Stiamo guardando indietro nel tempo, fino ad osservare questa galassia come appariva 12 miliardi di anni fa”, ha detto Alice Shapley, co-autrice dello studio. Conoscere l’abbondanza di ossigeno nella galassia COSMOS-1908 è un importante traguardo verso una migliore comprensione della popolazione di galassie deboli e lontane osservate quando l’Universo aveva soltanto pochi miliardi di anni, e della loro evoluzione, ha continuato Shapley.

COSMOS-1908 contiene circa 1 miliardo di stelle, mentre la Via Lattea ne contiene circa 100 miliardi. Inoltre Cosmos-1908 presenta circa solo il 20 percento dell’abbondanza di ossigeno osservata nel Sole. In genere gli astronomi si basano su tecniche indirette per stimare la presenza di ossigeno nella grande maggioranza delle galassie lontane. Ma in questo caso i ricercatori hanno utilizzato una misurazione diretta, ha affermato Ryan Sanders, autore principale dello studio.

“Le galassie vicine sono molto più luminose e abbiamo un ottimo metodo per determinare la loro quantità di ossigeno”, ha detto. Nelle galassie deboli e lontane il compito è estremamente più difficile, ma per la galassia COSMOS-1908 Sanders è riuscito ad applicare il metodo comunemente applicato alle galassie vicine. “Ci auguriamo che questa sarà la prima di molte”. “La scoperta di Ryan dimostra che possiamo misurare l’ossigeno e confrontare queste osservazioni con i modelli di evoluzione delle galassie e della loro storia di formazione stellare”, ha osservato Shapley.

La quantità di ossigeno in una galassia è determinata principalmente da tre fattori: l’ossigeno proveniente da grandi stelle che terminano la loro vita esplodendo come supernove, fenomeno molto comune nell’Universo primordiale, quando il tasso di nascita stellare era notevolmente superiore; quanta parte di questo ossigeno viene espulso dalla galassia tramite i cosiddetti “super venti”, che spingono all’esterno l’ossigeno e altri gas; e quanto gas entra nella galassia dal mezzo intergalattico, che non contiene comunque molto ossigeno. “Se siamo in grado di misurare la quantità di ossigeno presente in una galassia, potremo avere maggiori informazioni su tutti questi processi”, ha detto Shapley.

Shapley si aspetta che le misurazioni dell’ossigeno riveleranno che i super venti sono molto importanti per l’evoluzione galattica. “Misurare il contenuto di ossigeno nelle galassie nel corso del tempo è uno dei metodi principali che abbiamo per comprendere la storia evolutiva delle galassie”, ha concluso. I ricercatori hanno utilizzato uno strumento estremamente sofisticato chiamato MOSFIRE (Multi-Object Spectrometer for Infra-Red Exploration), installato sul telescopio Keck I, e progettato per studiare le galassie più lontane.

[ Barbara Bubbi ]

http://phys.org/news/2016-08-astronomers-accurate-oxygen-distant-galaxy.html

Credit: Ryan Sanders and the CANDELS team