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Un nuovo metodo per studiare l’evoluzione delle galassie starburst

Gli ammassi stellari possono essere il ‘ritratto’ di come si è evoluta la formazione delle stelle nelle galassie starburst. Questo è il principio su cui si basa il nuovo metodo di indagine messo a punto da un team di astronomi dell’Università di Toledo. Lo studio è pubblicato su The Astrophysical Journal.

Gli astronomi Rupali Chandar e J.D. Smith, moglie e marito nella vita, sono riusciti a determinare la forza e la velocità delle esplosioni con cui si sono formate le stelle nella galassia starburst S12, grazie a un metodo innovativo: partendo dalle stime di età e massa dei gruppi ad alta densità di stelle che caratterizzano questo sistema galattico.
Prima di applicarlo su S12, galassia situata a quasi 500 milioni di anni luce dalla Terra e caratterizzata da una forma a medusa con tentacoli densi di stelle, il nuovo metodo è stato sperimentato su 8 galassie ben conosciute.

Le galassie starburst sono particolari sistemi caratterizzati, a differenza di galassie a spirale come la Via Lattea, da un processo stellare a scoppio: picchi di formazione di stelle concentrati nel tempo e particolarmente violenti, che sono la conseguenza di collisioni o incontri ravvicinati con altre galassie avvenuti anche in tempo recente.
Generalmente, a seguito delle intense esplosioni, il gas che fa nascere le stelle si esaurisce e la loro produzione si spegne.

Smith ha, tuttavia, scoperto alcuni sistemi galattici starsburst in cui questo combustibile stellare è ancora presente, pur non essendoci alcuna esplosione in atto. S12 è una tra queste galassie con riserve.

«Mentre lo studio della luce di queste galassie a diverse lunghezze d’onda ha aiutato a stabilire il momento in cui è avvenuto lo scoppio, non siamo stati in grado di determinare quanto forte e quanto lungo sia stato lo scoppio che ha spento la formazione stellare – ha detto J.D. Smith – e questo è importante da sapere per capire meglio come si evolvono queste galassie»

Per risolvere questa lacuna, come primo passo,  i ricercatori hanno individuato vicino a S12 8 galassie i cui ammassi sono ben studiati e i tassi di formazione stellare conosciuti. Su queste cavie è stato calibrato il nuovo metodo di indagine. Successivamente, utilizzando immagini multibanda di S12 ottenute dal telescopio spaziale di Hubble, l’indagine innovativa è stata effettuata anche per determinare la recente storia di formazione stellare di S12.

Lo studio ha così mostrato che la formazione stellare in S12 si è spenta 70 milioni di anni fa, dopo che un breve ma intenso scoppio ha formato alcuni degli ammassi più massicci conosciuti. Il metodo ha anche rivelato una precedente esplosione di formazione stellare che il metodo tradizionale di modellazione della luce stellare composita non poteva rilevare.

«Questi risultati suggeriscono che l’insolita storia di S12 può essere ancora più complicata del previsto, con più eventi importanti che si sommano per spegnere completamente la formazione stellare» ha concluso Smith.

Nonostante vi sia la presenza di gas molecolare e polvere, S12 non sta comunque attualmente formando stelle, anche se è possibile, secondo gli autori, che un nuovo ciclo di formazione stellare possa iniziare in futuro.

 

Immagine: sulla destra S12, la galassia starburst situata a quasi 500 milioni di anni luce di distanza, simile a una medusa con una serie di stelle che escono dalla galassia su un lato. (Crediti: Rupali Chandar / University of Toledo)

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