Osservata la debolissima luce di stelle “orfane” in un gruppo di galassie

Strappate via dalle loro galassie d’origine, queste stelle vagano tra l’ammasso galattico e grazie a una nuova tecnica osservativa è state per la prima vola analizzata la loro luce.

 

 

Un team internazionale di astronomi ha creato una nuova tecnica osservativa su un gruppo di galassie e sulla debole luce tra di loro – nota come “luce intra-gruppo” – per caratterizzare le stelle che vi abitano.

L’autrice principale dello studio pubblicato su MNRAS, la dott.ssa Cristina Martínez-Lombilla della School of Physics dell’UNSW Science, ha dichiarato: “Non sappiamo quasi nulla della luce intra-gruppo”.

“Le parti più luminose della luce intra-gruppo sono ~ 50 volte più deboli del cielo notturno più scuro sulla Terra. È estremamente difficile da rilevare, anche con i più grandi telescopi sulla Terra o nello spazio”.

Utilizzando la loro tecnica ultra sensibile, che elimina la luce da tutti gli oggetti tranne quella dalla luce intra-gruppo, i ricercatori  sono stati in grado di studiare e raccontare la storia delle stelle che popolano l’oggetto.

“Abbiamo analizzato le proprietà delle stelle intra-gruppo – quelle stelle vaganti tra i gruppi di galassie. Abbiamo esaminato l’età e l’abbondanza degli elementi che li componevano e poi abbiamo confrontato quelle caratteristiche con le stelle ancora appartenenti ai gruppi di galassie”, ha detto Martínez-Lombilla.

“Abbiamo scoperto che la luce intra-gruppo è più giovane e meno ricca di metalli rispetto alle galassie circostanti”.

Non solo le stelle orfane nella luce intra-gruppo erano “anacronistiche”, ma sembravano avere un’origine diversa rispetto ai loro vicini più prossimi.

La combinazione di questi indizi ha permesso ai ricercatori di ricostruire la storia della luce intra-gruppo e di come le sue stelle sono state raccolte nel loro orfanotrofio stellare.

“Pensiamo che queste singole stelle siano state in alcuni punti strappate dalle loro galassie d’origine e ora fluttuano liberamente, seguendo la gravità del gruppo”, ha detto Martínez-Lombilla.

“Ciò è stato causato dal passaggio di enormi galassie satelliti – simili alla Via Lattea – che attirano le stelle nella loro scia”.

Questa è la prima volta che viene osservata la luce intra-gruppo di queste galassie.

“Svelare la quantità e l’origine della luce intra-gruppo fornisce una registrazione fossile di tutte le interazioni che un gruppo di galassie ha subito e fornisce una visione olistica della storia dell’interazione del sistema”, ha detto Martínez-Lombilla.

“Inoltre, questi eventi si sono verificati molto tempo fa. Le galassie sono così lontane che le stiamo osservando come erano 2,5 miliardi di anni fa. Questo è il tempo necessario perché la loro luce ci raggiunga”.

I ricercatori hanno sperimentato una tecnica unica per ottenere questa visione penetrante.

“Abbiamo sviluppato una procedura di trattamento delle immagini su misura che ci consente di analizzare le strutture più deboli dell’Universo”, ha detto il dottor Martínez-Lombilla.

“Segue i passaggi standard per lo studio di strutture deboli nelle immagini astronomiche, il che implica la modellazione 2D e la rimozione di tutta la luce tranne quella proveniente dalla luce intra-gruppo. Ciò include tutte le stelle luminose nelle immagini, le galassie che oscurano la luce intra-gruppo e una sottrazione dell’emissione continua dal cielo”.

“Il nostro principale obiettivo a lungo termine è quello di estendere questi risultati a un ampio campione di gruppo di galassie. Poi possiamo guardare le statistiche e scoprire le proprietà tipiche riguardanti la formazione e l’evoluzione della luce intra-gruppo e di questi sistemi estremamente comuni di gruppi di galassie.

“Questo è un lavoro chiave per preparare la prossima generazione di indagini profonde su tutto il cielo come quelle da eseguire con il telescopio spaziale Euclid e l’LSST con l’Osservatorio Vera C. Rubin”.

 

Foto: Martínez-Lombilla et al./UNSW Sydney