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Galassie, morfologia sotto osservazione

Un esempio di simulazione effettuata per lo studio (Credits: Min-Jung Park et al.)

Il loro look presenta una grande varietà e spazia dalle spirali, in cui predomina il disco, alle ellittiche, che vede prevalere il rigonfiamento: sono le galassie – i grandi sistemi di stelle, gas, polveri e materia oscura – la cui morfologia è il leitmotiv di uno studio pubblicato di recente su The Astrophysical Journal (articolo: “New Horizon: On the Origin of the Stellar Disk and Spheroid of Field Galaxies at z = 0.7”). La ricerca, che ha coinvolto un gruppo di lavoro internazionale, è stata coordinata dal Dipartimento di Astronomia dell’Università Yonsei di Seul (Corea del Sud) e si è basata sia su simulazioni informatiche (con il programma New Horizon), sia sui dati di alcune mappature astronomiche, come Gaia dell’Esa, Apogee e Rave.

Per comprendere come mai le galassie assumano determinate forme e strutture, gli studiosi sono partiti dalle loro componenti-base: un sottile disco, composto da stelle, gas e polveri, e un denso sferoide, anch’esso costituito da stelle e comprendente un corposo rigonfiamento (bulge) e un alone diffuso. I meccanismi sottesi alla nascita di queste due entità sono differenti, quindi individuarne l’origine può aggiungere nuovi tasselli allo studio della formazione e dell’evoluzione delle galassie; altri fattori, inoltre, concorrono a plasmare l’aspetto di questi sistemi celesti, come la massa, il colore e il tasso con cui vengono create nuove stelle. Con New Horizon, programma di simulazione cosmologica ad alta risoluzione, il team della ricerca ha preso in considerazione 144 galassie massicce e le ha scisse nelle due componenti-base per analizzarle separatamente; la scomposizione è stata effettuata in base alle proprietà orbitali delle loro particelle stellari.

Nell’immagine in alto, un frame della simulazione riguardante una galassia a spirale, massiccia e dominata dal disco: a sinistra, le viste dall’alto e di taglio dell’oggetto nella sua interezza; nel mezzo, lo sferoide e a destra il disco, sempre nelle medesime prospettive. Al termine delle simulazioni, gli autori del saggio hanno constatato che le stelle con un’origine connessa al disco contribuiscono significativamente alle componenti dello sferoide e che in esso, specie nelle galassie massicce, hanno un ruolo di rilievo i processi di accrescimento. Hanno anche evidenziato che le galassie danno origine ai dischi di stelle in rapporto alla loro massa e che pure in questo caso i meccanismi di accrescimento fanno sentire la loro influenza. In definitiva, i processi che portano alla creazione del disco e dello sferoide sono connessi alla massa stellare e all’accrescimento e quindi la morfologia delle galassie deve essere messa in relazione con questi due fattori.

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