Come ti scopro una galassia nana

Esaminando dati accessibili online del sondaggio Decals, l’astrofilo italiano Giuseppe Donatiello ha scoperto una galassia nana all’interno del Gruppo Locale, un insieme di 70 galassie di cui fanno parte anche la Via Lattea e Andromeda (M31). La scoperta è stata confermata dalla Surrey University e dall’Instituto de Astrofisica de Andalucia, utilizzando il Telescopio Nazionale Galileo da 3.58 metri di La Palmas, il più importante strumento ottico della comunità astronomica italiana.

La scoperta dell’amatore s’inserisce nel filone di ricerca dei ‘satelliti mancanti’ e potrebbe colmare la discrepanza tra i modelli teorici e le osservazioni fin qui effettuate in questa regione di Universo, il Gruppo Locale.

Pisces VII, così è stata chiamata da Donatiello, potrebbe, infatti, essere potenzialmente due entità differenti: una galassia nana isolata oppure un satellite della galassia Triangulum (M33), il terzo sistema galattico più grande nel Gruppo Locale. Un bivio molto spigoloso per il modello cosmologico standard Lambda-Cdm (Lambda-Cold Dark Matter) con cui comprendiamo l’universo.

Se future e più dettagliate osservazioni confermassero Pisces VII come un satellite di M33, questo risulterebbe appena il secondo satellite osservato, nonostante il modello convenzionale preveda per M33 almeno una decina di satelliti. Tuttavia fino a oggi se ne conosce solo uno. Se, invece, Pisces VII risultasse in futuro una galassia nana isolata, oltre a essere la galassia più debole mai osservata, metterebbe in dubbio la validità del modello standard.

Una scoperta importante non solo per Donatiello, l’ultima di una sua serie costante di successi amatoriali che conta in totale 5 galassie nane e 4 nebulose planetarie, ma che attira anche l’attenzione di gran parte della comunità scientifica astronomica. Per comprendere di più la validità della scoperta e del ruolo che astronomi amatoriali possano dare alla conoscenza del cosmo, teorica e sperimentale, abbiamo intervistato due protagonisti della stessa: l’astrofilo scopritore di Pisces VII, Giuseppe Donatiello,  e Walter Boschin, astronomo di Inaf presso il Telescopio Nazionale Galileo, coautore della ricerca.

Donatiello, come è avvenuta la sua scoperta?
Ho concentrato le osservazioni nelle regioni non scrutate da Pandas, il sondaggio astronomico che, tramite il Cfht (Canada France Hawaii telescope), cerca sistemi galattici satelliti intorno alla galassia di Andromeda. Sono più di dieci anni che non ne trovavamo una. Di questa regione inesplorata da Pandas, abbiamo tuttavia dati freschi grazie a Desi, la DEcals Legacy Survey, sondaggio con immagini dalla qualità, in termini di profondità, decisamente migliore di altri che però in teoria è finalizzato all’analisi dell’energia oscura nell’universo. Ho analizzato nel dettaglio queste immagini e ho trovato così, non senza difficoltà, Pisces VII.

Boschin, in quale scenario si presenta questa scoperta dell’amatore italiano?
In passato si sosteneva che l’incontro di M33 con M31 avesse fatto sparire le sue galassie satelliti, ma osservazioni recenti della cinematica di queste galassie mostrano che questo non è avvenuto: M33 non è precipitato ancora in M31. Questo apre un doppio scenario: come prima ipotesi, potremmo ignorare alcuni dei processi di formazione delle galassie nane, quindi M33 non ha effettivamente galassie satelliti e questo vorrebbe dire che il nostro modello teorico, che invece lo prevede, risulterebbe errato.
Oppure, altra possibilità, queste galassie nane sono oggetti così deboli ed elusivi, non ancora scoperti semplicemente perché le osservazioni di queste regioni tra M31 e M33 non sono così profonde da poterle mettere in evidenza. La questione dove si inserisce la scoperta di Pisces VII è quindi molto controversa.  Aver trovato un potenziale candidato, oltre a essere un elogio e una conferma dell’ottimo lavoro di Donatiello, fa pensare che Pisces VII possa essere solo la punta dell’iceberg di una popolazione molto più grande dei satelliti di M33, che, se venissero scoperti in futuro, risolverebbe il problema dei satelliti mancanti di questa galassia.

Boschin, perché gli astronomi professionisti hanno così difficoltà a trovare le galassie nane, mentre Donatiello da amatore ci è riuscito per più volte?
C’è un problema di fondo nell’astronomia moderna: siamo immersi in un mare di dati a livello professionale, tantissimi e di ottima qualità, però mancano risorse umane per poterli studiare. Una condizione che caratterizza tante survey: abbiamo un mare di informazioni sepolte da decenni e mai analizzate. Noi professionisti siamo sempre rivolti a cercare dati nuovi e chiedere tempo ai telescopi, però dovremmo spendere più di tempo ad analizzare i dati che già ci sono e che sono raccolti negli archivi; quello che ha fatto in questo caso Donatiello. Il caso della prima galassia scoperta da Giuseppe, la Donatiello I, è sintomatico: dopo la sua ufficializzazione, abbiamo scoperto che questa sorgente di dati era già archiviata nel Cfht dal 2003. 13 anni prima della scoperta e nessun professionista l’aveva analizzata.

Boschin, perché nessun astronomo si è accorto di queste informazioni?
Molto probabilmente chi ha osservato quel campo stava cercando altro, oppure l’ha vista ma non è andato a controllare nei cataloghi se fosse già conosciuta. Questi particolari fanno la differenza nelle scoperte concrete e quelle mancate, oltre che nelle carriere professionali: il rischio per un astronomo è di non essere aperto sufficientemente per estrapolare tutta l’informazione che contengono i dati che hai di fronte e non solamente quello che ti interessa nell’immediato per il tuo oggetto di studio.

Donatiello, che effetto fa riuscire da amatore dove molti astronomi professionisti non riescono, ossia trovare una galassia nana?
Trovare una galassia dopo 8 anni dove già altri hanno cercato è stato un colpo per me quanto per molti ricercatori perché si pensava che con gli strumenti per i sondaggi disponibili oggi non fosse possibile arrivare a questo tipo di oggetti: galassie ultra deboli come Pisces VII. Eppure non ho fatto nulla di diverso da quello che avrebbe fatto un astronomo. Il problema è che probabilmente non lo fanno, altrimenti l’avrebbero trovata.
I sondaggi servono proprio per fornire materiale da analizzare, spetta a noi scoprire quali tesori ci sono nascosti dentro. Quindi non solo ci vuole solo il tempo, ma anche la capacità per riconoscere le cose importanti. Personalmente ho prima ricercato decine e decine di oggetti già conosciuti, poi li ho confrontati; ora ho la capacità di capire subito se un’oggetto può essere interessante o meno.
Mi rendo conto che la sua scoperta non è una cosa ordinaria, ma è soltanto l’ultima di un programma di ricerca vero e proprio di galassie vicine realizzato al fianco di professionisti che hanno capito il valore di questo lavoro.

Boschin, qual è il valore che gli amatori possono dare in più alla ricerca astronomica mainstream?
I non professionisti sono tantissimi occhi che possono vedere dove e quando i professionisti non possono osservare. Noi siamo pochi e non possiamo usare i telescopi sempre a nostro piacimento come vorremmo. Quello che spero, con questo lavoro, è che si metta in evidenza l’importanza che può avere l’interazione tra il mondo professionista e non professionista in ambito scientifico, perlomeno in astronomia che forse è l’unica scienza in cui gli amatori, specie se preparati come Donatiello, hanno ancora molto da dire.

Immagine: La galassia nana appena scoperta potrebbe essere un satellite della galassia Triangulum, il che rassicurerebbe gli esperti che le loro teorie su come si formano le galassie sono corrette. (crediti: Giuseppe Donatiello)