Hubble, Arp e gli “incontri ravvicinati” tra galassie

Questa è veramente una immagine di una bellezza cristallina. Un’altra meraviglia che ci regala il telescopio Hubble: non si sa quante stupende immagini delle profondità dell’universo ci ha consegnato fino ad oggi, e veramente è una gara a scoprire la più bella…

Il sistema Arp 142, è composto in realtà da due galassie interagenti (Crediti: NASA, ESA and the Hubble Heritage Team)
Il sistema Arp 142, è composto in realtà da due galassie interagenti (Crediti: NASA, ESA and the Hubble Heritage Team)

Nel dettaglio, quella che vedete è una immagina particolarmente vivida di una coppia di galassie interagenti, note complessivamente con il nome di Arp 142. Sappiamo molto bene come l’effetto dell’interazione tra due galassie possa essere devastante. Quelle di Apr 142 sono abbastanza vicine tra loro perché interagiscano violentemente, scambiando materia e causando devastazioni assortite (buon per noi che siamo lontani…).

Nella parte alta dell’immagine si vedono anche due stelle brillanti: entrambe si trovano molto più vicine a noi della coppia di galassie interagenti, ma completano deliziosamente il quadro di ‘arte cosmica’ che stiamo ammirando. Una delle due è circondata da un alone blu, che in realtà rappresenta un’altra galassia, comunque troppo distante per avere un qualsiasi ruolo nell’interazione con il sistema Arp 142.

La coppia di galassie prende il nome dal famosissimo astronomo Halton Arp, creatore del noto  Catalogo delle Galassie Peculiari. E’ un catalogo di onoranda età, visto che fu pubblicato per la prima volta nel lontano 1966. Arp lo compilò nel tentativo di comprendere e studiare sistematicamente il modo in cui le galassie si evolvono e cambiano nel tempo – un argomento che avvertiva come decisamente poco conosciuto. Forse non è troppo sorprendente, ma molti degli oggetti in catalogo, scelti proprio per la loro forma inusuale, si è col tempo scoperto che non sono singole galassie, ma coppie in interazione o addirittura in corso di fusione.

Halton Arp è conosciuto anche per essere uno dei più famosi e fieri oppositori alla teoria del Big Bang, ormai accettata in modo praticamente universale dalla comunità astronomica. In particolare, la teoria alternativa sviluppata da Arp e colleghi, contesta il fatto che i quasar siano oggetti lontanissimi (come dimostrerebbe l’elevato valore del loro redshift, lo spostamento verso il rosso della loro luce). La sua ipotesi, rigettata dalla gran parte degli astronomi, è che i quasar sarebbero invece oggetti locali, derivati dal nucleo di galassie attive.

Per quanto risulta ormai difficile sposare la tesi di Arp (che in ogni caso è sicuramente un astronomo di rilievo fin dagli anni ’60, autore di un impressionante numero di pubblicazioni specialistiche nonché di un certo numero di libri divulgativi), le sue teorie e la sua decisione nel sostenerle (per la quale lamenta di essere stato emarginato dalla comunità astronomica internazionale) sono state e sono tuttora uno sprone importante per verificare sempre di più la teoria del Big Bang.

Come è noto, nella scienza ogni paradigma deve potere essere falsificabile. Dunque le voci fuori dal coro sono utili, anzi utilissime (e se sono davvero emarginate, oltre ai risvolti umani, è un impoverimento anche dal punto di vista scientifico). Anche se non se ne condivide la posizione.

Soprattutto se sono persone intelligenti e appassionate come Halton Christian Arp.

Articolo basato in parte sulla Press Release di SpaceTelescope.org

M82, la magnifica

Cigar

Eccolo. Un magnifico e meraviglioso mosaico creato da diverse immagini della galassia starburst chiamata Messier 82 (M82). E’ una galassia in cui il processo di formazione di nuove stelle è non solo ancora in atto, ma è anche eccezionalmente violento, tale da consumare in fretta le sue riserve di gas. M82 si trova a circa 12 milioni di anni luce da noi, ed è un ottimo esempio di tale tipo di galassie. Ed è anche molto bella… 😉

Crediti foto: NASAESA and the Hubble Heritage Team STScI/AURA). Acknowledgment: J. Gallagher (University of Wisconsin), M. Mountain (STScI) and P. Puxley (NSF).

 

NGC 6745, tracce evidenti di collisioni galattiche

No, decisamente le galassie normalmente non si presentano in questo modo. NGC 6745 in realtà mostra chiari segni dell’effetto di  una gigantesca ‘collisione’ galattica. Le collisioni di questo tipo sono peculiari anche nella durata, bisogna dire, perché le galassie in realtà sono state in collisione per centinaia di milioni di anni.  Appena al di fuori dell’immagine presentata, elaborata in maniera digitale al fine di aumentare i contrasti, ci sarebbe (nell’angolo in basso a destra) una galassia più piccola, in allontanamento.

Crediti: NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)-ESA/Hubble Collaboration

La galassia più grande, che vediamo nella foto, doveva essere una normale galassia a spirale, ma ora che è ‘danneggiata’ dall’urto, la forma appare decisamente peculiare. Di fatto, gli effetti della gravità sulla forma della galassia sono evidenti. Per quanto sia assai probabile, visti gli spazi in gioco e le distanze tra gli oggetti, che nessuna stella nelle due galassie si sia direttamente scontrata con un’altra, in tale tipo di ‘collisioni’ sono il gas, la polvere e il campo magnetico ambientale che interagiscono direttamente. Arrivando appunto a modificare profondamente l’aspetto delle galassie che hanno subito tale processo.

Il fatto è tutt’altro che raro, nell’economia dello sviluppo delle galassie. Tra l’altro, ha notevole importanza anche per chi studia specificamente la formazione e l’evoluzione di nuove stelle, poiché sovente nelle zone di collisione si vengono a creare le condizioni ideali per la comparsa di zone di fresca formazione stellare. Anche in questo caso lo scontro ha fatto in modo di dare un deciso impulso alla formazione stellare: di fatto, un grumo di gas espulso dalla galassia più grande, a destra in basso, ha già iniziato a formare stelle.

La peculiare galassia NGC 6745 si estende per circa ottantamila anni luce di diametro, e si trova a circa 200 milioni di anni luce dalla Terra. La sua età presunta dovrebbe aggirarsi intorno ai 10 milioni di anni.

Barioni mancanti? Tutti intorno a noi…

Il fatto è questo. La nostra Galassia – come pure la Piccola e la Grande Nube di Magellano –  sembra che siano circondate da un enorme alone di gas galdo, diverse volte più rovente della superficie del Sole – e con una massa equivalente pari a circa 6o miliardi di volte la nostra stella. La cosa oltre ad essere di indubbio rilievo, suggerisce come altre galassie possano verosimilmente possedere aloni del tutto simili. Questo fornisce dei dati importanti riguardo al perdurante mistero della massa barionica “mancante” (che forse… non è più tale!)

Questi intriganti risultati sono stati resi pubblici appena ieri, da un team di ricercatori che ha utilizzato i dati dal Chandra X-ray Observatory della NASA. Vediamo di capire un po’ meglio di che si tratta…

Immagine artistica dell’alone di gas caldo intorno alla Via Lattea (al centro). Rendetevi conto di quanto è grande… (NASA/CXC/M.Weiss; NASA/CXC/Ohio State/A.Gupta et al.)

Nell’immagine artistica qui sopra, possiamo vedere la nostra Via Lattea al centro di una nuvole di gas caldo. La nuvola è stata rilevata nelle misura effettuate sia dalla sonda Chandra, che anche con l’Osservatorio Spaziale XMM-Newton dell’ESA (l’ente spaziale europeo), come pure dal satellite giapponese Suzaku. Dunque uno sforzo collettivo di progetti di vari paesi e continenti, che ha condotto ad una rilevante scoperta.

Tornando alla nuvola, nell’illustrazione questa si estende per circa 300.000 anni luce – il che è già abbastanza impressionante – ma dai dati risulta che potrebbe essere ancora più estesa (!).

Teniamo presente che, al di là della sua enorme massa, la densità di questi aloni galattici di gas caldo è talmente bassa, che strutture simili intorno ad altre galassie, con i mezzi tecnici attuali, ci risulterebbero tranquillamente invisibili. La presenza di tali aloni potrebbe però far tornare i calcoli, e dirci finalmente dove poter cercare la massa barionica che manca da tempo nei conti degli astronomi.

La faccenda della massa barionica “mancante” è senza dubbio curiosa. Slegata dai problemi dell’energia oscura o massa oscura, il problema “venne fuori” quando gli astronomi fecero il computo dei barioni che dovevano essere presenti nell’Universo bambino, circa dieci miliardi di anni fa. La cosa stupefacente è che la quantità di barioni oggi sembra dimezzata, il che ha scatenato la caccia a questi barioni mancanti, con diverse ipotesi avanzate in letteratura.

E’ verso, a rigore non siamo davanti ad una completa novità: già precedenti studi avevano indicato l’esistenza di grandi aloni intorno alle galassie. Ma i rilevamenti attuali puntano verso un modello di alone molto più grande e massivo di quanto si ritenesse fino ad oggi. Aloni così grandi ma così poco densi, possono essere il serbatoio “ideale” per ritrovare tutti i barioni “persi” nei conteggi.

Potremmo aver dunque scoperto il nascondiglio di questi elusivi barioni. Ovvero, proprio intorno a noi, ma troppo “sparsi” per essere notati…

 Ulteriori riferimenti: il comunicato stampa della NASA, e (per i più audaci) l’articolo scientifico originale concernente la scoperta.

Galassie super rosse, scoperto un “anello mancante” ?

Così rosse da diventare invisibili. Perlomeno, agli occhi di Hubble. C’è stato bisogno della nota sensibilità infrarossa del telescopio spaziale Spitzer per poterle individuare. Stiamo parlando di alcune galassie rossissime sperse nei più remoti angoli dell’universo. Gli astronomi stanno già studiando e catalogando queste galassie di “nuova specie”. Senza ancora poter dire con sicurezza come mai siano così rosse.

Spitzer è riuscito là dove anche il Telescopio Spaziale Hubble avrebbe certamente fallito. Ce l’ha fatta grazie alla sua estrema sensibilità alle bande infrarosse dello spettro. Una caratteristica vincente, visto che il gruppetto di galassie appena scoperte presentano una luminosità in infrarosso che è circa sessanta volte maggiore di quella che si ha nel colore più rosso che Hubble possa ancora rilevare.

Una rielaborazione un pò di fantasia delle quattro galassie "super rosse" scoperte da Spitzer (Crediti: D.A. Aguillar, CfA)

Come mai tanto rossore? Le galassie, come sappiamo, possono esser rosse per una serie di ragioni. Intanto, possono essere piene di gas e polvere. La presenza di polvere cosmica “arrossa” la radiazione delle stelle, spostando lo spettro di emissione dal visibile alle bande meno energetiche (rosso, infrarosso, per l’appunto). Altra spiegazione: potrebbero essere presenti molte stelle vecchie. Il cui colore predominante è appunto il rosso. Infine, potrebbero essere galassie estremamente lontane, la cui luce viene “stirata” dall’espansione stessa dell’universo, verso lunghezze d’onda più ampie e dunque – ancora – verso le regioni spettrali del rosso e dell’infrarosso.

Gli scienziati ritengono che tutti e tre i motivi potrebbero essere validi, per spiegare la luce proveniente da queste galassie. Le galassie individuate da Spitzer sono quattro, raggruppate insieme: tutto fa pensare che siano fisicamente associate. A motivo della loro grande distanza, le possiamo vedere come fossero ad un solo miliardo di anni dal Big Bang — proprio l’era in cui le prime galassie si venivano formando. La luce che ci arriva oggi da loro infatti è partita proprio a quell’epoca.

Gli studi su tale gruppo di galassie sono appena iniziati. Ci vuole senz’altro una ulteriore determinazione di redshift, per verificare e confermarne la distanza. Inoltre gli astronomi sono alla ricerca di altre galassie simili, in diversi punti dello spazio.

Per ora comunque c’è margine per considerarle una “nuova specie” di galassie. Secondo le parole di Giovanni Fazio, nel team che ha effettuato l’indagine, potrebbero anche costituire un “anello mancante” nell’evoluzione galattica. Altre informazioni potete trovarle nella press release dell’ Harvard Smithsonian Center for Astrophysics.