Comunicato Stampa

Segreti di costruzione di una metropoli galattica

Criptica formazione stellare trovata da ALMA in un proto-ammasso

15 Ottobre 2014

Alcuni astronomi hanno usato il telescopio APEX per sondare un enorme ammasso di galassie che si sta formando nell'Universo primordiale e hanno così scoperto che gran parte della formazione stellare avviene non solo nascosta dalla polvere, ma anche in luoghi inaspettati. Questa è la prima volta in cui è stato possibile completare un censimento della formazione stellare in un oggetto come questo.

Gli ammassi di galassie sono gli oggetti più grandi dell'Universo tenuti insieme dalla forza di gravità, ma il loro processo di formazione non è ancora ben compreso. La galassia Spiderweb (o Tela di Ragno; il nome ufficiale è MRC 1138-262 [1]) e i dintorni sono stati studiati per vent'anni, usando i telescopi dell'ESO e altri [2]: si pensa che questo sia uno dei migliori esempi di proto-ammasso colto durante il processo di formazione, più di dieci miliardi di anni fa.

Ma Helmut Dannerbauer (Università di Vienna, Austria) e il suo gruppo sospettavano che la storia fosse ben lungi dall'essere completa. Volevano sondare il lato oscuro della formazione stellare e scoprire quale frazione della formazione stellare in atto nell'ammasso della galassia Tela di Ragno sia nascosto alla vista dalla polvere.

L'equipe ha usato la camera LABOCA sul telescopio APEX, in Cile, per raccogliere 40 ore di osservazioni dell'ammasso della Tela di Ragno a lunghezza d'onda millimetriche - onde sufficientemente lunghe per oltrepassare quasi ovunque la cortina di nubi di polvere. LABOCA ha un ampio campo di vista ed è perciò lo strumento perfetto per questa indagine.

Carlos De Breuck (responsabile scientifico del progetto APEX all'ESO e co-autore di questo nuovo studio) sottolinea: "Questa è una delle osservazioni più profonde mai realizzate con APEX e spinge ai suoi limiti la tecnologia - così come la capacità di resistenza del personale che lavora al sito di APEX in alta quota, a 5050 metri sopra il livello del mare."

Le osservazioni con APEX hanno svelato che c'era un numero di sorgenti nell'area della Tela di Ragno circa quattro volte superiore alle zone circostanti di cielo. Confrontando con attenzione i nuovi dati con osservazioni complementari ad altre lunghezza d'onda sono stati in grado di confermare che molte di queste sorgenti erano alla stessa distanza dell'ammasso di galassie e dovevano perciò far parte dell'ammasso in formazione.

Spiega Helmut Dannerbauer: "Le nuove osservazioni con APEX aggiungono il pezzo finale necessario per un completo censimento di tutti gli abitanti di questa megalopoli stellare. Queste galassie sono viste durante il processo di formazione e così, un po' come un cantiere sulla Terra, sono piene di polvere."

Ma una sorpresa attendeva l'equipe, quando ha osservato dove stesse avvendendo la nuova formazione stellare. Si aspettavano infatti di trovare queste regioni di formazione stellare nei grandi filamenti che collegano le galassie. Invece, l'hanno trovata concentrata per la maggior parte in una singola regione, che per di più non è nemmeno centrata sulla galassia Tela di Ragno nel proto-ammasso. [3].

Helmut Dannerbauer conclude: "Volevamo trovare la formazione stellare nascosta nell'ammasso della Tela di Ragno - e ci siamo riusciti - ma nel farlo abbiamo trovato un altro mistero: non era dove ci aspettavamo! Questa megalopoli si sta sviluppando in modo asimmetrico."

Per continuare ancora la storia servono nuove osservazioni - e ALMA è lo strumento perfetto per continuare su questa strada e studiare le regioni polverose in maggior dettaglio.

Note

[1] La galassia Tela di Ragno contiene un buco nero supermassiccio ed è una potente sorgente di onde radio - cosa che ha portato gli astronomi a notarla per la prima volta.

[2] Questa regione è stata osservata intensivamente da svariati telescopi dell'ESO sin dalla metà degli anni 1990. Il redshift (e perciò la distanza) della radiogalassia MRC 1138-262 (la galassia Tela di Ragno) è sato misurato per la prima volta a La Silla. Le prime osservazioni con FORS sul VLT in modalità Visitor hanno scoperto il proto-ammasso, che successivamente è stato osservato con ISAAC, SINFONI, VIMOS e HAWK-I. I dati LABOCA di APEX integrano i dati ottici e nel vicino infrarosso ottenuti dai telescopi dell'ESO. L'equipe ha usato anche un'immagine di 12 ore con il VLA per un'identificazione incrociata delle sorgenti LABOCA nelle immagini ottiche.

[3] Si pensa che queste galassie starburst con molta polvere si evolvano successivamente in galassie ellittiche come quelle che si vedono oggi negli ammassi di galassie vicini.

Ulteriori Informazioni

Questo lavoro è stato presentato nell'articolo “An excess of dusty starbursts related to the Spiderweb galaxy”, di Dannerbauer, Kurk, De Breuck et al., che verrà pubblicato on-line dalla rivista Astronomy & Astrophysics il 15 ottobre 2014.

APEX è una collaborazione tra il Max Planck Institut für Radioastronomie (MPIfR), l'Osservatorio spaziale di Onsala (OSO) e l'ESO. La gestione di APEX a Chajnantor è affidata all'ESO.

L'equipe è composta da H. Dannerbauer (Università di Vienna, Austria), J. D. Kurk (Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching, Germania), C. De Breuck (ESO, Garching, Germania), D. Wylezalek (ESO, Garching, Germania), J. S. Santos (INAF–Osservatorio Astrofisico di Arcetri, Firenze, Italia), Y. Koyama (National Astronomical Observatory of Japan, Tokyo, Giappone [NAOJ]; Institute of Space Astronomical Science, Kanagawa, Giappone), N. Seymour (CSIRO Astronomy and Space Science, Epping, Australia), M. Tanaka (NAOJ; Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe, The University of Tokyo, Giappone), N. Hatch (University of Nottingham, Regno Unitom, B. Altieri (Herschel Science Centre, European Space Astronomy Centre, Villanueva de la Cañada, Spagna [HSC]), D. Coia (HSC), A. Galametz (INAF–Osservatorio di Roma, Italia), T. Kodama (NAOJ), G. Miley (Leiden Observatory, Paesi Bassi), H. Röttgering (Leiden Observatory), M. Sanchez-Portal (HSC), I. Valtchanov (HSC), B. Venemans (Max-Planck Institut für Astronomie, Heidelberg, Germania) e B. Ziegler (Università di Vienna).

L'ESO (European Southern Observatory, o Osservatorio Australe Europeo) è la principale organizzazione intergovernativa di Astronomia in Europa e l'osservatorio astronomico più produttivo al mondo. È sostenuto da 15 paesi: Austria, Belgio, Brasile, Danimarca, Finlandia, Francia, Germania, Gran Bretagna, Italia, Olanda, Portogallo, Repubblica Ceca, Spagna, Svezia, e Svizzera. L'ESO svolge un ambizioso programma che si concentra sulla progettazione, costruzione e gestione di potenti strumenti astronomici da terra che consentano agli astronomi di realizzare importanti scoperte scientifiche. L'ESO ha anche un ruolo di punta nel promuovere e organizzare la cooperazione nella ricerca astronomica. L'ESO gestisce tre siti osservativi unici al mondo in Cile: La Silla, Paranal e Chajnantor. Sul Paranal, l'ESO gestisce il Very Large Telescope, osservatorio astronomico d'avanguardia nella banda visibile e due telescopi per survey. VISTA, il più grande telescopio per survey al mondo, lavora nella banda infrarossa mentre il VST (VLT Survey Telescope) è il più grande telescopio progettato appositamente per produrre survey del cielo in luce visibile. L'ESO è il partner europeo di un telescopio astronomico di concetto rivoluzionario, ALMA, il più grande progetto astronomico esistente. L'ESO al momento sta progettando l'European Extremely Large Telescope o E-ELT (significa Telescopio Europeo Estremamente Grande), un telescopio da 39 metri che opera nell'ottico e infrarosso vicino e che diventerà "il più grande occhio del mondo rivolto al cielo".

La traduzione dall'inglese dei comunicati stampa dell'ESO è un servizio dalla Rete di Divulgazione Scientifica dell'ESO (ESON: ESO Science Outreach Network) composta da ricercatori e divulgatori scientifici da tutti gli Stati Membri dell'ESO e altri paesi. Il nodo italiano della rete ESON è gestito da Anna Wolter.

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Contatti

Anna Wolter
INAF-Osservatorio Astronomico di Brera
Milano, ITALY
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E-mail: anna.wolter@brera.inaf.it

Helmut Dannerbauer
University of Vienna
Vienna, Austria
Tel.: +43 1 4277 53826
E-mail: helmut.dannerbauer@univie.ac.at

Carlos De Breuck
ESO APEX Project Scientist
Garching bei München, Germany
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E-mail: cdebreuc@eso.org

Richard Hook
ESO, Public Information Officer
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Questa è una traduzione del Comunicato Stampa dell'ESO eso1431.