Hubble offre una visione dell’ecosistema della galassia di Andromeda

Uno sciame di galassie nane ronza intorno alla gemella della nostra Via Lattea. La nostra galassia ha circa 70 galassie nane conosciute e Andromeda sembra averne il triplo. Le galassie nane forniscono indizi su come la Via Lattea e Andromeda si siano evolute nel corso di miliardi di anni. I satelliti raccontano una storia marcatamente diversa per ogni sistema. 

 

 

Situata a 2,5 milioni di anni luce di distanza, la maestosa galassia di Andromeda appare ad occhio nudo come un debole oggetto a forma di fuso all’incirca delle dimensioni angolari della Luna piena.

Quello che gli osservatori non vedono è uno sciame di quasi tre dozzine di piccole galassie satelliti che circondano la galassia di Andromeda, come api intorno a un alveare.

Queste galassie satelliti rappresentano un turbolento “ecosistema” galattico che il telescopio spaziale Hubble della NASA sta studiando con un dettaglio senza precedenti.

Questo ambizioso programma di tesoreria di Hubble ha utilizzato osservazioni provenienti da più di 1.000 orbite di Hubble.

La stabilità ottica, la chiarezza e l’efficienza di Hubble hanno reso possibile questa ambiziosa indagine.

Questo lavoro ha incluso la costruzione di una precisa mappatura 3D di tutte le galassie nane che ronzano intorno ad Andromeda e la ricostruzione dell’efficienza con cui hanno formato nuove stelle nel corso dei quasi 14 miliardi di anni di vita dell’universo.

Hubble rivela un ecosistema marcatamente diverso dal minor numero di galassie satelliti che circondano la nostra Via Lattea.

Questo offre indizi forensi su come la nostra galassia, la Via Lattea, e Andromeda si siano evolute in modo diverso nel corso di miliardi di anni.

La nostra Via Lattea è stata relativamente placida. Ma sembra che Andromeda abbia avuto una storia più dinamica, che probabilmente è stata influenzata da una grande fusione con un’altra grande galassia alcuni miliardi di anni fa.

Questo incontro, e il fatto che Andromeda è due volte più massiccia della nostra Via Lattea, potrebbe spiegare la sua numerosa e diversificata popolazione di galassie nane.

Esaminare l’intero sistema satellitare della Via Lattea in modo così completo è molto impegnativo perché siamo incorporati all’interno della nostra galassia.

Né può essere realizzato per altre grandi galassie perché sono troppo lontane per studiare le piccole galassie satelliti in modo molto dettagliato. La galassia più vicina di massa paragonabile alla Via Lattea oltre Andromeda è M81, a quasi 12 milioni di anni luce.

Questa vista a volo d’uccello del sistema satellitare di Andromeda ci permette di decifrare ciò che guida l’evoluzione di queste piccole galassie.

“Vediamo che la durata per la quale i satelliti possono continuare a formare nuove stelle dipende davvero da quanto sono massicce e da quanto sono vicine alla galassia di Andromeda”, ha detto l’autore principale Alessandro Savino dell’Università della California a Berkeley.

“È una chiara indicazione di come la crescita delle piccole galassie sia disturbata dall’influenza di una galassia massiccia come Andromeda”.

“Tutto ciò che è sparso nel sistema di Andromeda è molto asimmetrico e perturbato. Sembra che qualcosa di significativo sia accaduto non molto tempo fa”, ha detto il ricercatore principale Daniel Weisz dell’Università della California a Berkeley.

“C’è sempre la tendenza a usare ciò che comprendiamo nella nostra galassia per estrapolare più in generale le altre galassie dell’universo. Ci sono sempre state preoccupazioni sul fatto che ciò che stiamo imparando nella Via Lattea si applichi in modo più ampio ad altre galassie. O c’è più diversità tra le galassie esterne? Hanno proprietà simili? Il nostro lavoro ha dimostrato che le galassie di piccola massa in altri ecosistemi hanno seguito percorsi evolutivi diversi da quelli che conosciamo dalle galassie satelliti della Via Lattea”.

Ad esempio, metà delle galassie satelliti di Andromeda sembrano essere confinate su un piano, tutte orbitanti nella stessa direzione.

“È strano. In realtà è stata una sorpresa totale trovare i satelliti in quella configurazione e ancora non capiamo appieno perché appaiano in quel modo”, ha detto Weisz.

La galassia compagna più luminosa di Andromeda è Messier 32 (M32). Si tratta di una galassia ellissoidale compatta che potrebbe essere solo il nucleo residuo di una galassia più grande che si è scontrata con Andromeda alcuni miliardi di anni fa.

Dopo essere stato spogliato gravitazionalmente del gas e di alcune stelle, ha proseguito lungo la sua orbita. La galassia M32 contiene stelle più vecchie, ma ci sono prove che abbia avuto una raffica di formazione stellare alcuni miliardi di anni fa.

Oltre a M32, sembra che ci sia una popolazione unica di galassie nane ad Andromeda che non si vede nella Via Lattea. Hanno formato la maggior parte delle loro stelle molto presto, ma poi non si sono fermate.

Hanno continuato a formare stelle da un serbatoio di gas a un ritmo molto basso per un tempo molto più lungo.

“La formazione stellare è continuata molto più tardi, il che non è affatto quello che ci si aspetterebbe da queste galassie nane”, ha continuato Savino. “Questo non appare nelle simulazioni al computer. Nessuno sa cosa fare di tutto questo finora”.

“Scopriamo che c’è molta diversità che deve essere spiegata nel sistema satellitare di Andromeda”, ha aggiunto Weisz. “Il modo in cui le cose si uniscono conta molto per comprendere la storia di questa galassia”.

Hubble sta fornendo la prima serie di immagini in cui gli astronomi misurano i movimenti delle galassie nane. In altri cinque anni Hubble o il telescopio spaziale James Webb della NASA saranno in grado di ottenere la seconda serie di osservazioni, consentendo agli astronomi di fare una ricostruzione dinamica per tutte le 36 galassie nane, che aiuterà gli astronomi a riavvolgere i movimenti dell’intero ecosistema di Andromeda miliardi di anni nel passato.

 

 

Immagine: NASA, ESA, Alessandro Savino (UC Berkeley), Joseph DePasquale (STScI), Akira Fujii DSS2