Andromeda potrebbe giungere a noi prima del previsto

Gli scienziati, utilizzando l’Hubble Space Telescope della NASA hanno scoperto che l’immenso alone di gas che circonda la galassia di Andromeda, la galassia massiva più vicina a noi, è circa sei volte più ampio e 1000 volte più massivo di quanto si era misurato precedentemente.

This diagram shows how scientists determined the size of the halo of the Andromeda galaxy. Because the gas in the halo is dark, the team measured it by using the light from quasars, the very distant bright cores of active galaxies powered by black holes. They observed the quasars' light as it traveled through the intervening gas. The halo's gas absorbed some of that light and made the quasar appear darker in a very small wavelength range. By measuring the tiny dip in brightness at that specific range, scientists could tell how much gas is between us and each quasar. Some quasars showed no dip in brightness, and this helped define the size of the halo.
Questo diagramma mostra come gli scienziati hanno trovato le dimensioni dell’alone della galassia di Andromeda. Poichè il gas nell’alone è oscuro, il team di ricercatori lo ha misurato utilizzando la luce proveniente da quasar distanti, i nuclei galattici brillanti di galassie attive azionati da buchi neri. I ricercatori hanno osservato la luce dei quasar che è passata attraverso il gas dell’alone. Esso ha assorbito un pò della luce emessa e ha fatto si che i quasar apparissero meno luminosi in un piccolo intervallo di lunghezza d’onda. Misurando la minuscola variazione di luminosità in quel specifico intervallo, gli scienziati ci han potuto dire quanto gas c’è tra noi ed ogni quasar osservato. Alcuni quasar non hanno mostrato alcuna variazione nella luminosità, e ciò ha aiutato a definire le dimensioni dell’alone.

Gli scienziati, utilizzando l’Hubble Space Telescope della NASA hanno scoperto che l’immenso alone di gas che circonda la $galassia$ di Andromeda, la $galassia$ massiva più vicina a noi, è circa sei volte più ampio e 1000 volte più massivo di quanto si era misurato precedentemente. L’alone oscuro e quasi invisibile si estende per circa un milione di anni luce dalla sua $galassia$ madre, arrivando a metà strada tra noi e la $galassia$ di Andromeda. Questa scoperta promette di fornire agli astronomi più dettagli sull’evoluzione e la struttura di grandi galassie a spirale, uno dei tipi più comuni di galassie nell’Universo.

“Gli aloni sono le atmosfere gassose delle galassie. Le proprietà di questi aloni gassosi controllano il tasso di formazione delle galassie secondo i modelli di formazione galattici,” ha spiegato l’investigatore a capo della ricerca, Nicolas Lehner della University of Notre Dame, in Indiana. Si stima che il gigantesco alone contenga metà della massa delle stelle nella stessa $galassia$ di Andromeda, nella forma di un gas diffuso e caldo. Se potesse essere osservato ad occhio nudo, l’alone apparirebbe grande quanto 100 volte il diametro della Luna piena nel cielo. Questo è pari allo spazio occupato nel cielo da due palloni da basket tenuti insieme a distanza di un braccio.

La $galassia$ di Andromeda, anche conosciuta come M31, si trova a 2.5 milioni di anni luce di distanza e appare come un perno di debole luminosità, circa 6 volte il diametro della Luna piena. Essa è considerata un gemello prossimo della Via Lattea.

Dal momento che il gas dell’alone di Andromeda è oscuro, il team di ricercatori ha osservato sorgenti di fondo luminose attraverso il gas e ha visto come la luce cambiava. Questo è un pò come guardare ad una luce incandescente posta sul fondo di una piscina di notte. Le “luci” ideali di fondo per uno studio del genere sono rappresentate dai quasars, i quali sono nuclei galattici attivi molto lontani e brillanti e azionati da buchi neri. Il team ha utilizzato 18 quasars posti in lontananza dietro Andromeda per ricostruire come la materia sia distribuita ben oltre il disco visibile della $galassia$. Le loro scoperte sono state pubblicate sull’edizione del 10 Maggio 2015 del The Astrophysical Journal.

Studi precedenti dal programma Hubble’s Cosmic Origins Spectrograph (COS)-Halos hanno analizzato 44 galassie distanti e scoperto  aloni galattici come quello di Andromeda, ma non hanno mai trovato un alone così massivo come quello di Andromeda in una $galassia$ vicina alla nostra. Dal momento che le galassie studiate in precedenza erano molto lontane, esse apparivano anche molto più piccole in cielo. E’ stato possibile trovare solo un quasar posto sullo sfondo di ciascuna $galassia$ distante, fornendo così solo un punto ancora di luce per mappare la dimensione e la struttura del loro alone. Con la sua prossimità alla Terra e di conseguenza la sua impronta piuttosto estesa nel cielo, Andromeda consente invece di realizzare un campionamento di molti quasar posti sullo sfondo.

“Nel percorso che la luce proveniente dai quasars compie per raggiungere il telescopio Hubble, il gas dell’alone assorbirà un pò della luce e farà apparire il quasar un pò meno luminoso in un piccolo intervallo di lunghezza d’onda,” spiega il co-investigatore J. Christopher Howk, anch’egli di Notre Dame. “Misurando la depressione di luminosità in quell’intervallo, possiamo dire quanto gas di alone di M31 esiste tra noi ed il quasar.”

Gli scienziati hanno usato la capacità unica di Hubble per studiare la luce ultravioletta proveniente dai quasar. La luce ultravioletta è assorbita dall’atmosfera terrestre, il che la rende difficile da osservare con telescopi da terra. Il team ha utilizzato circa 5 anni di osservazioni conservate nell’archivio dati di Hubble per realizzare questa ricerca. Molte campagne precedenti di Hubble hanno utilizzato i quasars per studiare il gas molto più lontano – ma in generale nella direzione – di Andromeda, quindi esisteva già una bella collezione di dati a disposizione.

Ma da dove si è formato l’alone gigante? Simulazioni di galassie su larga scala suggeriscono che l’alone si sia formato allo stesso tempo del resto di Andromeda. Il team ha anche determinato che esso è arricchito di elementi molto più pesanti dell’idrogeno e dell’elio, e l’unico modo per avere tali elementi è di sfruttare stelle note come supernovae. Le supernovae espellono materiale nel disco che contiene le stelle della $galassia$ di Andromeda, e spingono violentemente questi elementi più pesanti nel lontano spazio esterno. Nell’arco della vita di Andromeda, circa metà di tutti gli elementi pesanti prodotti dalle sue stelle sono stati espulsi ad una distanza ben maggiore del diametro di 200 000 anni luce che costituisce il disco stellare della $galassia$.

Cosa comporta ciò per la nostra $galassia$? Dal momento che viviamo dentro la Via Lattea, gli scienziati non possono determinare se un alone del genere esiste anche intorno a noi. E’ un pò come il caso di un albero che non riesce a vedere la foresta. Se la Via Lattea possiede un enorme alone del genere, i due aloni galattici potrebbero essere già in procinto di entrare in contatto fra loro e pertanto avviare in modo silenzioso il processo di fusione ben prima che le due galassie massive collidano fra loro. Le osservazioni di Hubble indicano che la galassie Andromeda e Via Lattea si fonderanno per formare una $galassia$ ellittica $gigante$ a partire da circa 4 miliardi di anni da ora.

L’articolo originale è disponibile QUI.

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