Una Coppia di Antichissime Galassie in Fusione

Nuove osservazioni realizzate da ALMA hanno permesso di scoprire un incontro ravvicinato tra due galassie massicce appartenenti all’Universo primordiale, spettacolari e sorprendentemente luminose.

Queste galassie starburst iperluminose sono eccezionalmente rare in questa epoca della storia cosmica, vicina al periodo in cui si sono formate le prime galassie, e potrebbero rappresentare uno degli esempi più estremi mai osservati di violenta formazione stellare.

Gli astronomi hanno catturato queste due galassie interagenti, note come ADFS-27, proprio nel momento in cui iniziavano il processo graduale di fusione in una sola, enorme galassia ellittica. Un incontro precedente tra le due ha contribuito a innescare l’eccezionale nascita di nuove stelle. Gli astronomi ipotizzano che questa fusione possa alla fine formare il nucleo di un intero ammasso di galassie. Gli ammassi galattici sono tra le strutture più immense dell’Universo.

“Scoprire una delle galassie starburst iperluminose è davvero notevole di per sè. Trovarne due così vicine è assolutamente entusiasmante”, ha detto Dominik Riechers della Cornell University a Ithaca, New York, e primo autore dello studio pubblicato su Astrophysical Journal. “Tenendo in considerazione la loro eccezionale distanza dalla Terra e la frenetica attività di formazione stellare è possibile che possano essere un esempio di una delle più strepitose fusioni di galassie conosciute finora”.

La coppia di galassie ADFS-27 è localizzata a circa 12,7 miliardi di anni luce dalla Terra nella direzione della costellazione del Dragone. A quella distanza gli astronomi stanno osservando un qualcosa che appartiene ad un’epoca in cui l’universo aveva solo un miliardo di anni. Gli astronomi hanno individuato per la prima volta il sistema interagente grazie all’osservatorio  Herschel. Sembrava un piccolo punto rosso nella survey del telescopio. Queste osservazioni iniziali hanno suggerito che l’oggetto, fioco in apparenza, fosse in effetti estremamente luminoso ed estremamente distante. Osservazioni di  follow-up realizzate con il telescopio APEX hanno confermato queste ipotesi e hanno fatto sì che fossero condotte osservazioni più dettagliate con ALMA.

Le nuove osservazioni hanno rivelato che il sistema  ADFS-27 ha una quantità di gas necessario alla formazione stellare circa 50 volte quello della Via Lattea! “Gran parte di questo gas sarà convertito molto presto in nuove stelle”, ha detto Riechers. “Le nostre attuali osservazioni indicano che queste due galassie stanno producendo stelle circa un migliaio di volte più velocemente della nostra galassia”. Le galassie, che appaiono come piatti dischi in rotazione, traboccano di massicce stelle blu estremamente luminose. La gran parte di questa intensa luce stellare, tuttavia, non è mai fuoriuscita dalle galassie. Semplicemente è presente in ognuna troppa polvere interstellare oscurante”.

La polvere assorbe la brillante luce delle stelle, riscaldandosi fino a che non brilla in diverse lunghezze d’onda della luce. Ma ALMA è in grado di studiare luce di questa natura, il che ha permesso agli astronomi di risolvere la sorgente luminosa in due oggetti distinti. Le osservazioni hanno anche evidenziato le strutture basilari delle galassie, rivelando formazioni simili a code che sono state espulse durante il loro incontro iniziale.

Le nuove osservazioni indicano inoltre che le due galassie distano tra loro 30.000 anni luce, e che si muovono a varie centinaia di chilometri al secondo una rispetto all’altra. Man mano che continuano ad interagire gravitazionalmente, ogni galassia alla fine rallenterà e cadrà verso l’altra, probabilmente portando a vari incontri ravvicinati prima di fondersi in una sola galassia ellittica. Secondo gli scienziati questo processo potrebbe richiedere poche centinaia di milioni di anni.
[ Barbara Bubbi ]

https://phys.org/news/2017-11-duo-titanic-galaxies-captured-extreme.html

Nell’immagine rappresentazione artistica delle due galassie

Credit : NRAO/AUI/NSF