Comunicato Stampa

Una galassia gigante ancora in crescita

Messier 87 ha ingurgitato un'intera galassia negli ultimi miliardi di anni

25 Giugno 2015

Nuove osservazioni con il VLT (Very Large Telescope) dell'ESO hanno rivelato che la galassia ellittica gigante Messier 87 ha ingoiato un'intera galassia di medie dimensioni negli ultimi miliardi di anni. Per la prima volta un gruppo di astronomi ha potuto seguire il moto di 300 nebulose planetarie per scovare una chiara evidenza di questo evento. Hanno anche trovato un eccesso di luminosità dovuto ai resti di questa vittima sconvolta.

Gli astronomi pensano che le galassie crescano inghiottendo galassie più piccole, ma non sempre la prova di ciò è facilmente visibile - così come l'acqua versata da un bicchiere in uno stagno si mescola velocemente con l'acqua dello stagno, le stelle della galassia che precipita si mescolano che le stelle, del tutto simili, della galassia più grande, senza lasciare tracce.

Ma ora un'equipe di astronomi, guidati dalla studentessa di dottorato di ricerca Alessia Longobardi del Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching, Germania, ha sfruttato un abile trucco osservativo per mostrare chiaramente che la galassia ellittica gigante Messier 87 si è mescolata con una galassia più piccola, negli ultimi milardi di anni.

"Questi risultati mostrano direttamente che le strutture grandi e luminose dell'Universo stanno ancora crescendo in modo significativo - le galassie non sono ancora finite!" commenta Alessia Longobardi. "Una grande parte dell'alone esterno di Messier 87 ora appare due volte più brillante che se la collisione non fosse avvenuta".

Messier 87 si trova al centro dell'ammasso di galassie della Vergine: è una immensa sfera di stelle con una massa totale pari a un milione di milioni di volte quella del Sole, e si trova a circa 50 milioni di anni luce da noi.

Invece che osservare le stelle di Messier 87 - ce ne sono miliardi e miliardi e sono troppo deboli e numerose per essere studiate singolarmente - l'equipe ha osservato le nebulose planetarie, i gusci incandescenti delle stelle morenti [1]. Poichè questi oggetti hanno un'emissione caratteristica, brillante in alcuni particolari colori, si possono distinguere facilmente dalle stelle che le circondano. Osservazioni minuziose della luce che proviene dalle nebulose, usando un potente spettrografo, possono dare indicazioni sul loro moto [2].

Così come l'acqua del bicchiere diventa invisbile una volta caduta nello stagno - ma potrebbe aver causato increspature o altri disturbi che si possono individuare se ci sono particelle di fango nell'acqua - il moto delle nebulose planetarie, misurato con lo spettrografo FLAMES montato sul VLT (Very Large Telescope), ci dà informazioni sull'avvenuto incontro.

"Stiamo assistendo a un singolo evento recente, in cui una galassia di media dimensione è caduta verso il centro di Messier 87 e, come conseguenza delle enormi forze di marea gravitazionale, ritrova ora le sue stelle distribuite su una regione 100 volte più grande della galassia originale!", aggiunge Ortwin Gerhard, responsabile del gruppo di dinamica del Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching, Germania e coautore dello studio.

L'equipe ha anche esaminato attentamente la distribuzione delle luce nelle zone esterne di Messier 87 e ha trovato che una quantità di luce in eccesso è attribuibile alle stelle della galassia che è stata catturata e digerita. Queste osservazioni hanno inoltre mostrato che la galassia perturbata ha aggiunto a Messier 87 stelle più giovani e più blu e perciò era probabilmente, prima dell'incontro, una galassia a spirale con formazione stellare.

"È veramente emozionante essere in grado di identificare le stelle che sono state sparse per centinaia di migliaia di anni luce nell'alone di questa galassia - e pure continuare a vedere dalla loro velocità che appartengono a una struttura comune. Le nebulose planetarie, di colore verde, sono come l'ago in un pagliaio di stelle dorate. Ma questi rari aghi ci raccontano cos'è successo alle stelle", conclude la coautrice Magda Arnaboldi (ESO, Garching, Germania).

Note

[1] Le nebulose planetarie si formano quando stelle simili al Sole raggiungono la fine della loro vita e espellono una grande frazione della loro energia ad alcune lunghezze d'onda particolari, producendo poche e intense righe spettrali. Di conseguenza, sono le uniche stelle di cui si può misurare il moto in Messier 87, che si trova a 50 milioni di anni luce dalla Terra. Si comportano come fari, di luce verde, e ci dicono dove si trovano e con che velocità stanno viaggiando.

[2] Le nebulose planetarie sono molto deboli e serve l'intera potenza del VLT per studiarle: la luce emessa da una tipica nebulosa planetaria nell'alone di Messier 87 equivale a due lampadine da 60 Watt alla distanza di Venere dalla Terra.

Il moto delle nebulose planetarie lungo la linea di vista della Terra porta a uno spostamento delle righe spettrali, come conseguenza dell'effetto Doppler. Questi spostamenti possono essere misurati accuramente con uno spettrografo molto sensibile e si può quindi misurare la velocità delle nebulose.

Ulteriori Informazioni

Questo lavoro è stato presentato in un articolo intitolato “The build-up of the cD halo of M87 — evidence for accretion in the last Gyr”, di A. Longobardi et al., che verrà pubblicato dalla rivista Astronomy & Astrophysics Letters il 25 giugno 2015.

Questo articolo è stato anche discusso alla conferenza dell'European Astronomical Society, EWASS 2015, che si è svolto a La Laguna, Tenerife, nello stesso periodo.

L'equipe è composta da A. Longobardi (Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching, Germania), M. Arnaboldi (ESO, Garching, Germania), O. Gerhard (Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching, Germania) e J.C. Mihos (Case Western University, Cleveland, Ohio, USA).

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 16 paesi: Austria, Belgio, Brasile, Danimarca, Finlandia, Francia, Germania, Italia, Paesi Bassi, Polonia, Portogallo, Regno Unito, Repubblica Ceca, Spagna, Svezia, e Svizzera, oltre al paese che ospita l'ESO, il Cile. 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 principale di ALMA, il più grande progetto astronomico esistente. E sul Cerro Armazones, vicino al Paranal, l'ESO sta costruendo l'European Extremely Large Telescope o E-ELT (significa Telescopio Europeo Estremamente Grande), un telescopio da 39 metri 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

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Magda Arnaboldi
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Questa è una traduzione del Comunicato Stampa dell'ESO eso1525.