Gli scienziati scoprono la galassia più piccola mai vista: “È come avere un essere umano perfettamente funzionante delle dimensioni di un chicco di riso”
Gli astronomi hanno scoperto una collezione di piccole galassie situate a circa 3 milioni di anni luce di distanza, che include la galassia più piccola e più debole mai vista. Questa galassia, designata Andromeda XXXV, e le sue compagne che orbitano intorno alla nostra galassia vicina, Andromeda, potrebbero cambiare il modo in cui pensiamo all’evoluzione cosmica. Questo perché galassie nane così piccole avrebbero dovuto essere distrutte nelle condizioni più calde e dense dell’universo primordiale. Eppure, in qualche modo, questa piccola galassia è sopravvissuta senza essere bruciata. “Queste sono galassie perfettamente funzionanti, ma sono circa un milionesimo delle dimensioni della Via Lattea,” ha detto in una dichiarazione un membro del team e professore dell’Università del Michigan, Eric Bell. “È come avere un essere umano perfettamente funzionante delle dimensioni di un chicco di riso.”
Incontriamo Andromeda XXXV
Le galassie nane di per sé non sono una novità per gli scienziati. La nostra stessa galassia, la Via Lattea, è orbitata da dozzine di queste galassie satelliti catturate nella presa delle sue galassie più immense. Tuttavia, c’è molto che gli scienziati non sanno sulle galassie nane. Questo perché, essendo più piccole, sono molto più deboli delle galassie principali, rendendole più difficili da individuare e più difficili da studiare a grandi distanze. Mentre gli astronomi sono stati in grado di determinare molte galassie nane in orbita intorno alla Via Lattea, identificare galassie nane intorno ai nostri luminosi vicini galattici è stato incredibilmente difficile. Questo significa che le galassie nane della Via Lattea sono state la nostra unica fonte di informazioni sulle piccole galassie satelliti.
Questa attività è un po’ meno impegnativa intorno alla galassia principale più vicina alla Via Lattea, Andromeda. Altre galassie nane sono state avvistate intorno ad Andromeda in passato, ma queste erano grandi e luminose, confermando semplicemente le informazioni che gli astronomi avevano raccolto sulle galassie nane intorno alla Via Lattea. Per scoprire queste galassie nane più piccole e più deboli che cambiano il paradigma, il leader del team Marcos Arias, un astronomo dell’Università del Michigan, e i suoi colleghi hanno esaminato vari enormi set di dati astronomici. Il team è stato anche in grado di ottenere del tempo con il Telescopio Spaziale Hubble per aiutare nella loro ricerca. Questo ha rivelato che non solo Andromeda XXXV è una galassia satellite, ma è anche abbastanza piccola da cambiare le teorie su come evolvono le galassie. “È stato davvero sorprendente,” ha detto Bell. “È la cosa più debole che trovi in giro, quindi è solo un sistema interessante. Ma è anche inaspettato in molti modi diversi.”
Un mistero cosmico
Uno degli aspetti chiave dell’evoluzione galattica è quanto durano i loro periodi di formazione stellare. Questo sembrava essere la principale differenza tra le galassie nane della Via Lattea e le galassie satelliti più piccole di Andromeda. “La maggior parte dei satelliti della Via Lattea ha popolazioni stellari molto antiche. Hanno smesso di formare stelle circa 10 miliardi di anni fa,” ha spiegato Arias. “Quello che stiamo vedendo è che satelliti simili in Andromeda possono formare stelle fino a pochi miliardi di anni fa — circa 6 miliardi di anni.”
La formazione stellare richiede una fornitura costante di gas e polvere per collassare e dare vita a corpi stellari. Quando quel gas è esaurito, la formazione stellare si arresta e la galassia “muore”. Così, Bell ha descritto la situazione intorno a queste piccole galassie come un “mistero di omicidio.” La formazione stellare è finita quando le forniture di gas delle galassie nane si sono esaurite da sole, o quando questi gas sono stati strappati via gravitazionalmente da un grande ospite galattico? Nel caso della Via Lattea, sembra che il gas per la formazione stellare si sia esaurito da solo; tuttavia, per le galassie più piccole intorno ad Andromeda, sembra che siano state “uccise” dalla loro galassia madre. “È un po’ oscuro, ma è o sono cadute o sono state spinte? Queste galassie sembrano essere state spinte,” ha detto Bell. “Con ciò, abbiamo imparato qualcosa di qualitativamente nuovo sulla formazione delle galassie da loro.”
Non solo Andromeda XXXV è la galassia satellite più debole e più piccola conosciuta nel sistema di Andromeda, ma è a circa 3 milioni di anni luce di distanza, rendendola molto difficile da individuare. L’ellisse all’interno dell’inserto mostra dove è stata scoperta questa galassia compagna.
Ciò che è ancora più curioso è il periodo prolungato di formazione stellare sperimentato da Andromeda XXXV. Per capire perché, è necessario viaggiare indietro nel tempo fino alla nascita delle prime galassie.
Perché Andromeda XXXV non è una galassia “fritta”?
La prima epoca dell’universo è stata caratterizzata da condizioni incredibilmente calde e dense. Questo periodo inflazionistico, iniziato con il Big Bang, è continuato e l’universo si è disperso e raffreddato. Questo ha permesso ai primi atomi di idrogeno di prendere forma, dando vita alle prime stelle, che si sono raccolte nelle prime galassie. Queste stelle e galassie hanno emesso energia così come i primi buchi neri in alimentazione riscaldando nuovamente il cosmo. Questo ha segnato la morte delle galassie molto piccole, e gli scienziati teorizzano che questo calore abbia “cotto” il gas necessario per la formazione stellare in tali collezioni di stelle. Eppure, in qualche modo, Andromeda XXXV è sopravvissuta!
“Pensavamo che sarebbero state praticamente tutte fritte perché l’intero universo si è trasformato in una vasca di olio bollente,” ha detto Bell. “Pensavamo che avrebbe completamente perso il suo gas, ma apparentemente ciò non è accaduto, perché questa cosa è circa 20.000 masse solari eppure stava formando stelle perfettamente per qualche miliardo di anni in più.” Come Andromeda XXXV abbia resistito alla frittura è ancora un mistero. “Non ho una risposta,” ha detto Bell. “È anche ancora vero che l’universo si è riscaldato; stiamo solo imparando che le conseguenze sono più complicate di quanto pensassimo.”
La NASA e altre agenzie spaziali stanno pianificando missioni che potrebbero scoprire ulteriori galassie nane intorno ad altre grandi galassie e aiutare a risolvere questo mistero. Ma c’è una buona probabilità che la soluzione aprirà nuove domande proprio come la scoperta di Andromeda XXXV ha fatto. “Abbiamo ancora molto da scoprire,” ha detto Arias. “Ci sono così tante cose che dobbiamo ancora imparare — anche su ciò che è vicino a noi — in termini di formazione, evoluzione e struttura delle galassie prima di poter fare l’ingegneria inversa della storia dell’universo e capire come siamo arrivati dove siamo oggi.”
La ricerca del team è stata pubblicata martedì (11 marzo) su The Astrophysical Journal Letters.