Una vasta gamma di galassie viste da Euclid; (nel riquadro) alcune delle galassie nane viste nei dati di Euclid. L’ultima analisi su larga scala dei dati del telescopio spaziale Euclid ha dimostrato quanto grande sarà l’impatto di questo veicolo spaziale dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA) sulla scienza. Importante, mostra anche che nella scienza, a volte le cose buone vengono in piccoli pacchetti. Il telescopio spaziale — soprannominato il “detective dell’universo oscuro” per la sua missione di comprendere meglio la materia oscura e l’energia oscura — ha costruito la mappa 3D più estesa del cosmo mai realizzata. Ora, astronomi guidati da ricercatori dell’Università di Innsbruck hanno scrutato tra i miliardi di stelle, galassie e quasar alimentati da buchi neri supermassicci contenuti in 25 immagini di Euclid per scoprire e caratterizzare un sorprendente numero di 2.674 galassie nane. “Abbiamo sfruttato la profondità senza precedenti, la risoluzione spaziale e il campo visivo dei dati di Euclid,” ha dichiarato Francine Marleau dell’Università di Innsbruck in un comunicato. “Questo lavoro evidenzia la notevole capacità di Euclid di rilevare e caratterizzare le galassie nane, consentendo una visione completa della formazione e dell’evoluzione delle galassie su diverse scale di massa, distanze e ambienti.”
Le galassie nane si presentano in molte forme. Le galassie nane sono piccole galassie che contengono fino a pochi miliardi di stelle, piuttosto che centinaia di miliardi di stelle come le loro controparti più grandi. Queste galassie sono spesso viste orbitare attorno a galassie più grandi. La Via Lattea ha numerosi satelliti di galassie nane, ad esempio, i più famosi dei quali sono conosciuti come la Grande Nube di Magellano e la Piccola Nube di Magellano. Si ritiene che le galassie nane siano create nelle prime fasi dello sviluppo delle grandi galassie, o quando collisioni tra due galassie più grandi causano l’espulsione nello spazio di flussi di materiale, inclusi stelle, gas, polvere e materia oscura. Le galassie nane si presentano in una gamma di forme diverse. Da un lato ci sono galassie nane sferoidali, galassie nane a spirale e galassie nane ellittiche, e dall’altro ci sono galassie nane irregolari. Queste ultime sono galassie caotiche che mancano di una forma distinta e sono povere di elementi più pesanti dell’idrogeno e dell’elio — simili alle galassie dell’universo primordiale. Questo rende le nane irregolari buoni proxy per studiare le galassie nel cosmo infantile.
Insieme, lo studio e la caratterizzazione delle galassie nane sono importanti per comprendere l’evoluzione delle galassie. Tuttavia, questo non è facile come sembra. Il basso contenuto stellare delle galassie nane le rende deboli e difficili da osservare. Ma è per questo che questa enorme raccolta di galassie nane di Euclid è così importante. Infatti, Marleau e colleghi sono stati in grado di andare oltre la semplice identificazione dei candidati galassie nane. Sono stati anche in grado di caratterizzare molti di questi piccoli conglomerati di stelle e determinare la distanza da queste galassie, nonché valutare le loro masse stellari e il tipo di ambienti in cui si trovano. Delle galassie identificate, il team ha detto che il 58% sono galassie nane ellittiche e il 42% sono galassie nane irregolari. Hanno scoperto che solo l’1% delle galassie nane osservate da Euclid per questo studio sono ricche di ammassi globulari, che sono collezioni di stelle strettamente legate e quasi sferiche che di solito contengono le stelle più antiche trovate in una galassia. Circa il 4% delle galassie nane identificate conteneva un nucleo galattico, una regione centrale densa piena di stelle che orbitano attorno a un piccolo, denso e massiccio oggetto (di solito un buco nero). Quasi il 7% delle galassie nane erano Nane Blu Compatte, che sono piccole galassie irregolari caratterizzate da un alto tasso di formazione stellare. Questa attività di starburst risulta in un centro compatto di colore blu, la cui colorazione è dovuta a stelle giovani, calde e massicce. Marleau e colleghi continueranno ora a utilizzare Euclid, lanciato nel luglio 2023, per scoprire e catalogare altre galassie nane. Una versione pre-revisionata del lavoro di ricerca del team è disponibile sul sito di archiviazione di articoli arXiv.