Messier 2: non più di 200 stelle?

Di tutti i notevoli ammassi stellari nelle grandi nubi galattiche che si estendono attraverso Ophiucus, e Scorpio, nessuno ha ricevuto tanta attenzione come Messier II, la ricchissima aggregazione aperta di stelle nella piccola costellazione di Scutune Sobieski. Scoperta da Kirch due secoli e trentacinque anni fa, da allora è stata osservata e descritta in pratica da ogni studente di ammassi, nebulose, e comete…

E’ l’inizio di un articolo dell’astronomo Harlow Shapley pubblicato nel lontano 1917 sulla prestigiosa rivista The Astrophysical Journal; lo utilizziamo come prima parte di una serie di post che dedicheremo alla storia dell’indagine degli ammassi globulari della Via Lattea; storia interessante perché lega intimamente insieme il progredire della tecnologia osservativa con quella del quadro teorico entro cui le conoscenze venivano pian piano sistematizzate. Shapley realizzò allora un catalogo di ben 458 stelle localizzate all’interno di una circonferenza di quattro minuti d’arco di raggio, puntata sul centro dell’ammasso “aperto” Messier 2, sostenendo di aver determinato un indice di colore con un errore inferiore al decimo di magnitudine (niente male, per l’epoca)!

600px Messier 2 Hubble WikiSky
Crediti immagine: NASA/STScI/WikiSky

 Una faccenda molto interessante riguarda il numero di stelle che avrebbero composto l’ammasso. Nelle conclusioni Shapley  inserisce questa frase, che oggi farebbe saltare sulla sedia un qualsiasi astronomo o astrofilo che la dovesse leggere

sembra probabile che l’ammasso sia propriamente composto da non più di 200 stelle

D’accordo, non possiamo biasimare Shapley, gli strumenti osservativi di cui disponeva non contemplavano certo il Telescopio Spaziale Hubble o qualcuno dei grandi telescopi terrestri di oggi. Nonostante ciò, non possiamo non rimanere colpiti dall’affermazione, se posta a confronto con il quadro attuale delle conoscenze. Oggi sappiamo che le stelle di Messier 2 (e di ogni altro ammasso globulare conosciuto) sono decisamente più di 200: le stime attuali parlano di circa 100.000 stelle, in effetti!

L’ammasso prende il nome di Messier 2 perché, dopo la prima scoperta, fu riscoperto effettivamente da Messier in data 11 settembre 1760. Ha una interessante storia osservativa che può essere consultata collegandosi alla pagina di SEDS (in inglese).

La pagina di M2 del Globular Cluster Database lista alcuni dei principali parametri di questo interessante ammasso globulare.

 

Abell 1185 e gli ammassi intergalattici

Un articolo apparso in rete in data odierna, in forma di preprint, esamina in dettaglio la popolazione di ammassi globulari nel cuore del ricco ammasso di galassie chiamato Abell 1185. Immagini profonde ottenute con Hubble confermano la presenza di diverse migliaia di ammassi, in un campo – ecco la cosa interessante! – in cui in pratica non appaiono galassie.

Sappiamo che gli ammassi globulari sono onnipresenti nelle galassie, poiché si trovano praticamente in tutte, fatta eccezione soltanto per le galassie nane più piccole. Proprio per tale motivo questi giocano un ruolo fondamentale nell’aiutare gli astronomi a comprendere l’origine e l’evoluzione delle galassie stesse.

Accanto a questo, però, sono anche cresciute le evidenze del fatto che esista in molti casi una popolazione di ammassi che invece si trova al di fuori delle galassie. Già negli anni ’50 van den Bergh ipotizzava che un terzo di tutti gli ammassi fosse di “tipo intergalattico”. Da allora numerosi studi non hanno fatto altro che portare nuove conferme a questa idea: vi possono essere diversi ammassi non gravitazionalmente legati ad alcuna galassia!

L’ammasso di galassie Abell 1185 (Credits CFHT / Coelum)

Al momento non si sa molto riguardo la possibile natura od origine di questi ammassi intergalattici. Una ipotesi è che siano “normali” ammassi globulari strappati alla galassia di appartenenza da interazione gravitazionali. Rimasti dunque “a zonzo” per lo spazio proprio come detriti dell’evoluzione cosmica. D’altra parte, gli ammassi globulari sono strutture molto dense, e dunque è facile che possano resistere anche alla disgregazione – parziale o addirittura completa – della galassia nella quale si sono originati…

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Ammassi “alieni” riempiono la Via Lattea…?

Circa un quarto degli ammassi globulari nella nostra Via Lattea sarebbero in realtà “invasori” da altre galassie. E’ questo il sorprendente risultato di uno studio di un gruppo di scienziati dell’Università di Swinburne (Australia). In un articolo accettato per la pubblicazione nella rivista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, il professor Duncan Forbes ed i suoi collaboratori dimostrano come molti degli ammassi globulari presenti nella nostra galassia siano in realtà degli “stranieri”, ovvero si siano originati altrove e solo in un secondo tempo siano stati “annessi” alla Galassia (ricordiamo che la Via Lattea annovera al suo interno circa 150 di queste strutture, quasi tutte catalogate ed accuratamente studiate).

Va detto che anche in precedenza, più volte gli astronomi avevano sospettato che alcuni ammassi globulari – ognuno dei quali contiene un numero di stelle variabile tra poche decine di migliaia ad alcuni milioni – tradissero un’origine “esterna”, ma di fatto era sempre stato difficile identificare con sicurezza quali fossero. Nel presente studio, usando i dati del Telescopio Spaziale Hubble, i ricercatori hanno potuto effettuare una accurata “rassegna” degli ammassi globulari nella Via Lattea. Il lavoro ha permesso di redigere un catalogo di qualità mai raggiunta prima, comprendente l’età e i rapporti di abbondanza chimica di ognuno di questi ammassi.

“Utilizzando questo database siamo riusciti ad identificare delle caratteristiche peculiari in molti di questi ammassi globulari, che ci hanno mostrato il segno di una origine esterna” ha detto Forbes. La parte interessante e “nuova” è però quella del dato quantitativo, realmente impressionante: si stima che circa un quarto degli ammassi globulari sia stato accresciuto dall’esterno; il che implica che – già solo con questo meccanismo – siano decine di milioni le stelle della nostra Galassia in realtà originatesi in ambienti esterni.

Il lavoro dei ricercatori sembra indicare anche come la Via Lattea abbia probabilmente “cannibalizzato” le piccole galassie nane nei suoi dintorni, in misura decisamente maggiore di quanto si riteneva tempo addietro. I ricercatori hanno riscontrato evidenze di come gli ammassi accresciuti fossero all’origine dentro queste piccole strutture, una sorta di “mini galassie” contenenti fino a cento milioni di stelle, che si trovavano in prossimità della grande Via Lattea , e dunque risentivano della sua potente interazione gravitazionale.

Circa un quarto degli spettacolari ammassi globulari della Via Lattea, in realtà vengono da fuori…!
Crediti: NASA / The Hubble Heritage Team / STScI / AURA

La cosa interessante è che – per quanto le galassie nane siano state frammentate ed inglobate nella nostra galassia, gli ammassi globulari di queste ultime sono riusciti a sopravvivere intatti, senza grandi influenze dal processo di “annessione” alla Via Lattea.

Il loro studio – alla luce dei più recenti risultati – conferma una volta di più, di come le galassie non si possano quasi mai rappresentare come “isolate” ma come entità interagenti anche in misura frequente, ed apre dunque delle eccitanti prospettive per una maggiore comprensione della storia dell’evoluzione della nostra stessa Via Lattea.

Royal Astronomical Society Press Release

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Terzan 5, un… fossile nel cuore della Via Lattea!

Utilizzando l’Osservatorio del Keck e il Very Large Telescope di ESO, un team di astronomi (tra cui molti sono italiani) è riuscito ad identificare due distinti gruppi di stelle all’interno dell’ammasso globulare Terzan 5 appartenente alla nostra Galassia. Le due popolazioni stellari presentano età differenti, come pure differenti abbondanze di ferro: questa è una caratteristica rara negli ammassi globulari, e suggerisce una prospettiva molto interessante: Terzan 5 potrebbe essere proprio formato dai resti di una presistente galassia.

Orbitando intorno al centro della Via Lattea, Terzan 5 è tra i gli ammassi globulari più luminosi, tanto che potrebbe essere visto agevolmente con un binocolo se non fosse per il velo di polvere che è frapposto tra la Terra e l’ammasso stesso. Si pensava finora che osse  un “comune” ammasso globulare, ovvero fatto da una popolazione compatta di stelle tenute insieme dalla gravità, con  circa la stessa età e composizone chimica (va anche detto che tale scenario “classico” comunque nei tempi più recenti è stato fatto oggetto di una profonda revisione: la cosa forse non è adeguatamente sottolineata nella Press Release del Keck, ma vale la pena tenerne conto, per meglio  comprendere il quadro attuale delle conoscenze).
L’ammasso globulare galattico Terzan 5
Crediti: F. Ferraro (Univ. di Bologna)

Le nuove osservazioni di questo ammasso, appena publicate sulla rivista Nature, dimostrano che Terzan 5 non è davvero un “genuino ed autentico” ammasso globulare, ma è piuttosto il residuo di una proto-galassia che si è fusa con entità analoghe, in tempi antichi, a formare il nucleo stesso della nostra Galassia.

La scoperta apre senz’altro una nuova finestra sui meccanismi di formazione delle galassie, e potrebbe costituire la prima evidenza osservativa che conferma come il nucleo della nostra Galassia si sia formato tramite un assemblamento di sistemi stellari già evoluti, dice Francesco Ferraro (Università di Bologna), uno dei principali autori della ricerca.

Ferraro e collaboratori hanno appunto studiato Terzan 5, che essendo localizzato nella zona centrale della Galassia, risulta difficile da investigare per l’alta concentrazione di polvere interstellare. Nonostante le difficoltà, gli scienziati sono riusciti ad identificare due distinte popolazioni stellari al suo interno – una luminosa le cui stelle appaiono più centralmente concentrate e una seconda, le cui stelle sono più deboli.

La cosa interessante è che i dati spettrali, raccolti con il telescopio Keck II, hanno dimostrato che le stelle più brillanti sono anche circa tre volte più ricche di elementi pesanti, specialmente in ferro, elemento che è formato nelle supernovae.

“Questa nuova popolazione è in effetti tra le più ricche di metalli che conosciamo; è un pò come trovare un tesoro nascosto in questo peculiare ammasso di stelle” dice Livia Origlia, dell’Osservatorio di Bologna, che ha scoperto le stelle ricche di ferro.

Tra gli ammassi che si discostano dal paradigma della “unica popolazione stellare” (Simple Stellar Population, o SSP in inglese), Terzan 5 spicca perchè a differenza di altri, sembra che la sua popolazione più vecchia abbia lo stesso contenuto di metalli delle stelle più ricche del nucleo galattico. Questo suggerisce con forza l’ipotesi che tali stelle siano proprio un residuo dei “mattoni di formazione” del nucleo stesso: in questo quadro, sistemi stellari simili a questo si sarebbero uniti insieme a formare il nucleo galattico, durante l’epoca della formazione stessa della Via Lattea.

Ferraro sostiene anche che le differenti età ed abbondanze di metalli tra le popolazioni in Terzan 5, suggeriscono come l’intero ammasso abbia sperimentato un secondo periodo di intensa formazione stellare, dopo circa sei miliardi di anni dallo “scoppio” iniziale di formazione delle stelle.

Nel complesso, una scoperta di notevole impatto sulla nostra comprensione della formazione della Via Lattea e sulla natura degli ammassi globulari, e un’altra testimonianza del fatto che – come si sta cominciando a comprendere da qualche anno – spesso si dimostrano ben più complessi ed articolati di quanto un tempo si ritenesse. Poi, non dimentichiamolo, un’altra dimostrazione della bravura e della competenza dei ricercatori di casa nostra …!

Keck Observatory Press Release

Nuove immagini Hubble della galassia NGC7049

Una nuova immagine di Hubble ci mostra la suggestiva galassia NGC7049, coi suoi vortici di gas e polvere e gli scintillanti ammassi globulari che brilluccicano al suo interno..

Il telescopio spaziale Hubble ha catturato l’immagine di NGC7049, una galassia dall’aspetto misterioso, con una morfologia al confine tra le galassie a spirale e quelle ellittiche. NGC7049 si trova nella costellazione dell’Indiano. E’ la più luminosa dell’ammaso  di galassie del quale fa parte, e dunque si fregia del titolo di Brightest Cluster Galaxy (BCG). Tipicamente, le BCG sono tra le più antiche e massicce galassie mai individuate: esse ci forniscono eccellenti oportunità per studiare la miriade di ammassi globulari usualmente contenuti nel loro interno

Crediti: NASA, ESA and W. Harris (McMaster University, Ontario, Canada)

Una famiglia di ammassi globulari appare infatti sotto forma di puntini luminosi distribuiti lungo l’alone della galassia stessa. Gli astronomi sono molto interessati a questi ammassi, perchè il loro studio è capace di svelarci molte preziose informazioni sulla formazine e l’evoluzione della galassia stessa (un pò come avviene per lo studio dei circa 150 ammassi della nostra Via Lattea). Gli ammassi globulari sono raggruppamenti molto compatti di alcune centinaia di migliaia di stelle, tenute insieme dalla gravità. Tali oggetti contengono alcune tra le più antiche stelle della galassia stessa.

La galassia NGC7049 in verità risulta avere molti meno ammassi globulari di altre simili galassie, che si trovino anch’esse in raggruppamenti molto grandi e ricchi. Già questa semplice evidenza osservativa indica agli astronomi il modo in cui l’ambiente circostante ha influenzato la formazione degli aloni galattici nell’universo primordiale.

SpaceTelescope Press Release