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Un nuovo studio basato su osservazioni di ammassi di galassie aiuta a capire perché in questi agglomerati si “spegne” il meccanismo di formazione di nuove stelle, facendo “morire” le galassie.
Gli astronomi che esaminano il vicino Universo con l’aiuto dell’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) hanno appena completato la più grande indagine ad alta risoluzione sul combustibile per la formazione stellare mai condotta negli ammassi di galassie.
Ma ancora più importante, stanno affrontando un mistero di lunga data in astrofisica: cosa sta uccidendo le galassie? La ricerca, che fornisce la prova più chiara fino ad oggi che gli ambienti estremi nello spazio hanno gravi impatti sulle galassie al loro interno, sarà pubblicata in una prossima edizione di The Astrophysical Journal Supplement Series.
Il Virgo Environment Traced in Carbon Monoxide Survey – VERTICO – si è prefissato di comprendere meglio la formazione stellare e il ruolo delle galassie nell’Universo. “Sappiamo che le galassie vengono uccise dai loro ambienti e vogliamo sapere perché”, ha detto Toby Brown, Plaskett Fellow presso il National Research Council of Canada e autore principale dell’articolo. “Ciò che VERTICO rivela meglio che mai è quali processi fisici influenzano il gas molecolare e come dettano la vita e la morte della galassia”.
Le galassie sono grandi agglomerati di stelle e le loro nascite, evoluzioni e morti sono influenzate da dove vivono nell’Universo e da come interagiscono con l’ambiente circostante. Gli ammassi di galassie, in particolare, sono alcuni degli ambienti più estremi dell’Universo, rendendoli di particolare interesse per gli scienziati che studiano l’evoluzione delle galassie.
Sede di migliaia di galassie, l’ammasso della Vergine è l’ammasso massiccio di galassie più vicino al Gruppo Locale, dove risiede la Via Lattea. Le dimensioni estreme e la vicinanza rendono il cluster facile da studiare.
“L’ammasso della Vergine è un po’ insolito in quanto ha una popolazione relativamente grande di galassie che stanno ancora formando stelle”, ha detto Christine Wilson, Distinguished University Professor presso la McMaster University e co-ricercatore principale del progetto VERTICO. “Molti ammassi di galassie nell’Universo sono dominati da galassie con poco gas e formazione stellare”.
Il progetto VERTICO ha osservato i serbatoi di gas di 51 galassie nell’ammasso della Vergine in alta risoluzione, rivelando un ambiente così estremo e inospitale che può impedire a intere galassie di formare stelle in un processo noto come spegnimento delle galassie.
“L’ammasso della Vergine è la regione più estrema dell’Universo locale, piena di plasma a milioni di gradi, velocità estreme delle galassie, interazioni violente tra le galassie e l’ambiente circostante, un un cimitero galattico”, ha detto Brown, aggiungendo che il progetto ha rivelato come lo stripping del gas può arrestare, o spegnere, uno dei processi fisici più importanti dell’Universo: formazione stellare.
“Lo stripping del gas è uno dei meccanismi esterni più spettacolari e violenti che possono arrestare la formazione stellare nelle galassie”, ha detto Brown. “Lo stripping del gas si verifica quando le galassie si muovono così velocemente attraverso il plasma caldo nell’ammasso che grandi quantità di gas molecolare freddo vengono strappate via dalla galassia, come se il gas venisse spazzato via da un’enorme scopa cosmica. La qualità delle osservazioni di VERTICO ci permette di vedere e comprendere meglio tali meccanismi”.
Il progetto è stato realizzato grazie al ricevitore Band 6 di ALMA, sviluppato presso il Central Development Laboratory (CDL) del National Radio Astronomy Observatory, che fornisce alta sensibilità e alta risoluzione riducendo al minimo il tempo di osservazione richiesto.
Questo, a sua volta, ha portato alla raccolta di una quantità significativa di dati, che possono contenere gli indizi necessari per risolvere i misteri rimanenti di come gli ambienti influenzano le galassie e, di conseguenza, come le galassie muoiono.
Wilson ha detto: “Ci sono state molte domande nel corso degli anni su se e come l’ambiente dell’ammasso influenzi il gas molecolare nelle galassie e come esattamente quegli ambienti possano contribuire alla loro morte. Abbiamo ancora del lavoro da fare, ma sono fiducioso che VERTICO ci permetterà di rispondere a queste domande una volta per tutte”.
