Un occhio cosmico nato dallo tsunami di stelle e gas

SCOPERTE – Immaginate una potente onda di tsunami costituita da stelle e gas incandescente che inghiottisce un’altra galassia. Il risultato sarà una struttura stellare che somiglia proprio a un occhio, con tanto di palpebra galattica. A osservare per primo questa fusione di galassie è stato il telescopio Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array, Alma, che si trova in Cile. I protagonisti di questo tsunami sono le galassie IC 2163 e NGC 2207 che si trovano a 114 milioni di anni luce dalla Terra nella Costellazione del Cane Maggiore.

La scoperta si deve a Michele Kaufman, astronoma della Ohio State University di Columbus, ed è stata pubblicata sulla rivista The Astrophysical Journal. Questo tipo di collisione tra galassie non è molto comune, come sottolineato dall’autrice della ricerca, e solo un paio di galassie a forma di occhio sono ad oggi conosciute. Il motivo è che questo tipo di formazione stellare ha un tempo di vita decisamente limitato nel tempo, spiega la Kaufman:

“Gli occhi galattici hanno un ciclo vitale di appena una decina di milioni di anni, un tempo di vita incredibilmente breve per una galassia. Trovarne una che si è appena formata ci offre una opportunità eccezionale per studiare cosa accade quando una galassia ne travolge e ingoia un’altra”.

Dopo lo tsunami di stelle e gas le due galassie sono incredibilmente vicine, ma non ancora del tutto fuse. Proprio per questo motivo appaiono come un gigantesco occhio in cui le due galassie si sfiorano, modificando i propri confini anche al di fuori dei loro bracci a spirale, come si stessero preparando ad una fusione totale.

Un altro importante aspetto di questo tipo di galassie è stato osservabile grazie al telescopio Alma. Si tratta del movimento del gas di monossido di carbonio all’interno dell’occhio nascente. Proprio questo gas è tra quelli molecolari che vengono utilizzati come indicatori del processo di formazione stellare, perché è il combustibile che permette l’accensione delle neonate stelle.

I ricercatori hanno osservato che nelle porzioni più esterne dell’occhio, in corrispondenza della galassia IC 2163, il gas molecolare si muove con una velocità d 100 chilometri al secondo, per poi decelerare velocemente e assumere un moto caotico, fino a cambiare traiettoria e allinearsi con la rotazione della galassia piuttosto che continuare una corsa alla rinfusa verso il centro della galassia. Bruce Elmegreen, scienziato della IBM’s T.J. Watson Research Center in Yorktown Heights di New York e co-autore dello studio, ha spiegato:

“Il fenomeno che abbiamo osservato nella galassia ricorda quello di uno tsunami, dove le onde massive dell’oceano si infrangono su una scogliera e la sommergono prima di interagire con le secche, causando una perdita di momento e scaricando con violenza tutta l’acqua e la sabbia sulla costa”.

Lo tsunami di stelle e gas e lo studio del gas di monossido ha poi messo in evidenza un altro fenomeno. L’autrice dell’articolo ha sottolineato come il gas subisca una rapida decelerazione quando dall’esterno si muove verso il margine dell’occhio galattico, evidenziando un rapporto di proporzionalità diretta tra la decelerazione de gas e la sua densità: più il gas molecolare perdeva velocità, maggiore diventava la sua densità:

“Questa misura diretta delle compressioni evidenzia come l’incontro tra le due galassie porti il gas ad agglomerarsi, producendo nuovi ammassi di stelle e formando la caratteristica e luminosa struttura ad occhio”.

Le osservazioni di Alma hanno permesso così di verificare che i modelli e le simulazioni al computer di questo fenomeno erano corrette. Uno spettacolo che gli scienziati hanno definito fantastico e terrificante alle stesso tempo, data la potenza dello tsunami di stelle, polvere e gas. Il fenomeno, secondo gli astronomi, era molto comune nelle prime fasi di vita dell’universo, quando le galassie erano molto vicine l’una all’altra, ma per questo motivo con una durata breve: i dischi galattici infatti erano grumosi e irregolari, sopraffacendo così i processi di formazione di occhi e palpebre galattici.

Ora che il fenomeno è stato osservato, i ricercatori hanno uno strumento ulteriore in mano per studiare le coppie di galassie e capire le differenze tra le nubi molecolari e gli ammassi di stelle che si trovano nella palpebra, facendo un passo avanti nella comprensione degli tsunami e degli occhi galattici.

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