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Un nuovo studio che utilizza dati del telescopio spaziale Hubble della NASA rileva che la formazione stellare nella vicina galassia di Andromeda ha subito un declino di 500 milioni di anni, con un calo ancora più accentuato negli ultimi 40 milioni di anni.
Un nuovo studio che utilizza dati del telescopio spaziale Hubble della NASA rileva che la formazione stellare nella vicina galassia di Andromeda ha subito un declino di 500 milioni di anni, con un calo ancora più accentuato negli ultimi 40 milioni di anni.
Andromeda, una galassia a spirale paragonabile per dimensioni alla nostra Via Lattea, è abbastanza vicina da essere vista a occhio nudo da aree di cieli bui.
Situata a circa 2,5 milioni di anni luce dalla Terra, praticamente il nostro cortile cosmico, Andromeda offre agli astronomi l’opportunità di esaminare in dettaglio le sue popolazioni stellari, portando a una migliore comprensione del passato di galassie come la nostra.
I risultati sono stati pubblicati lunedì su The Astrophysical Journal.
Per arrivare a questa conclusione, i ricercatori hanno combinato dati di due indagini Hubble: il Panchromatic Hubble Andromeda Treasury e il Panchromatic Hubble Andromeda Southern Treasury.
Insieme, questi due rilievi hanno mappato due terzi del disco di Andromeda con dettagli ultra-nitidissimi.
In totale, il team ha misurato circa 200 milioni di stelle individuali in tutta la galassia, offrendo un quadro dettagliato delle attività passate di Andromeda.
“Dobbiamo misurare le singole stelle perché sono il record fossile della formazione della galassia. Hubble è l’unico telescopio che può offrire una risoluzione spaziale sufficientemente alta su un’area sufficientemente ampia da poterlo fare ad Andromeda,” ha detto Ben Williams, astronomo dell’Università di Washington e coautore dello studio.
Le stelle massicce sono più blu e di breve durata, mentre le stelle meno massicce sono più rosse e durano di più.
Di conseguenza, le aree che hanno sperimentato una formazione stellare recente tendono ad avere una frazione maggiore di stelle blu, mentre quelle con formazione stellare meno recente hanno tipicamente una popolazione più rossa.
Il team divise le immagini di Andromeda in migliaia di quadrati, che si estendono per 300 anni luce su ciascun lato del quadrato, e determinò la storia della formazione stellare all’interno di ogni appezzamento per ottenere una visione completa del passato della galassia.
Ricerche precedenti hanno mostrato che la galassia di Andromeda ha vissuto un drammatico scatto di formazione stellare circa 2 miliardi di anni fa, probabilmente dovuto a un’interazione o fusione passata con un’altra galassia.
Da allora, la formazione stellare è diminuita costantemente.
Gli astronomi misurano il tasso di formazione stellare in termini di massa, ovvero quantità di gas e polvere, convertiti in stelle ogni anno.
I ricercatori hanno calcolato che, 500 milioni di anni fa, Andromeda ha formato stelle a un ritmo di circa una massa solare all’anno.
Tuttavia, il tasso di formazione è sceso a circa la metà rispetto a 40 milioni di anni fa. Il tasso attuale è precipitato ancora di più, arrivando a circa un quinto della massa del nostro Sole all’anno.
Il team ha anche esaminato se quel declino fosse coerente in tutta la galassia o concentrato in alcune aree.
Hanno scoperto che gran parte della recente formazione stellare si è verificata in un anello di formazione stellare situato a circa 32.000 anni luce dal centro della galassia.
Di conseguenza, gran parte del declino che misurano è causato da una diminuzione dell’attività all’interno di quell’anello.
Piuttosto che essere il risultato di una riduzione del materiale da cui possono formarsi nuove stelle, il declino è più probabile che sia un naturale rallentamento rispetto al suo stato precedente, più attivo.
“È proprio come dopo aver corso una maratona, a volte bisogna prendersi una pausa”, ha detto Tobin Wainer, autore principale dell’Università di Washington.
Il team ha inoltre indagato se vi fosse qualche collegamento tra la diminuzione dell’attività ad Andromeda e la sua vicinanza alla galassia satellitare M32 (Messier 32).
La galassia M32 è separata da Andromeda da circa 16.000 anni luce nel piano del cielo; tuttavia, la sua posizione 3D nello spazio è incerta.
Di conseguenza, gli astronomi non sono sicuri se o quando possa aver interagito con Andromeda in passato.
“Una delle principali motivazioni di questo programma era sondare le potenziali interazioni tra M32 e il disco di Andromeda”, ha detto Zhuo Chen, coautore dell’Università di Washington.
I dati di indagine dal Panchromatic Hubble Andromeda Southern Treasury hanno permesso al team di studiare la storia della formazione stellare ad Andromeda vicino a M32.
Hanno scoperto che quest’area mostrava segni di diminuzione della formazione stellare rispetto ad altre regioni.
Il momento di questa diminuzione, che questo studio rileva è iniziato circa 60 milioni di anni fa, potrebbe aiutare a limitare quando la galassia M32 interagì con il disco di Andromeda.
“Non possiamo affermare esplicitamente che stiamo assistendo a una diminuzione della formazione stellare a causa di M32. Ma è proprio lì, ed è sicuramente il sospetto più probabile,” ha detto Wainer.
“C’è un forte valore scientifico in questi dati d’archivio. Andromeda è importante perché è una vicina abbastanza vicina da permetterci di vederla in grande dettaglio e allo stesso tempo ottenere una prospettiva globale,” ha detto Raja Guha Thakurta, coautore dell’Università della California Santa Cruz.
Una prospettiva globale ancora più ampia probabilmente arriverà dal Nancy Grace Roman Space Telescope della NASA dopo il suo lancio già domenica 30 agosto.
Il gigantesco campo visivo di Roman può coprire almeno 100 volte l’area di Hubble a lunghezze d’onda nel vicino infrarosso in una singola osservazione. Un nuovo programma di osservazione romano approvato richiamerà l’intero disco di Andromeda e le aree dell’alone circostante, permettendo agli astronomi di misurare centinaia di milioni di stelle e possibilitando nuove scienze rivoluzionarie.
NASA, ESA, Benjamin Williams (UWashington), Zhuo Chen (UWashington), L. Clifton Johnson (Northwestern); Elaborazione immagini: Joseph DePasquale (STScI)
