Un piccolo angolo della massiccia galassia di Andromeda (M31). Credito d'immagine: Subaru. Clicca per ingrandire.
La bella galassia di Andromeda appariva come una calda macchia sfocata agli antichi. Per gli astronomi moderni millenni dopo, è sembrata un'ottima opportunità per comprendere meglio l'universo. In quest'ultimo caso, il nostro vicino galattico più vicino è un dono che continua a dare.
Scott Chapman, del California Institute of Technology, e Rodrigo Ibata, dell'Osservatorio astronomico di Strasburgo in Francia, hanno guidato un team di astronomi in un progetto per mappare i moti dettagliati delle stelle nella periferia della galassia di Andromeda. Le loro recenti osservazioni con i telescopi Keck mostrano che la tenue spolverata di stelle che si estende verso l'esterno dalla galassia fa effettivamente parte del disco principale stesso. Ciò significa che il disco a spirale delle stelle in Andromeda ha un diametro tre volte maggiore di quanto precedentemente stimato.
Oggi, alla riunione annuale estiva dell'American Astronomical Society, Chapman illustrerà le prove che esiste un vasto disco stellare esteso che rende la galassia di oltre 220.000 anni luce di diametro. In precedenza, gli astronomi che osservavano le prove visibili pensavano che Andromeda avesse tra i 70.000 e gli 80.000 anni luce. Andromeda stessa dista circa 2 milioni di anni luce dalla Terra.
La nuova misura dimensionale si basa sui movimenti di circa 3.000 stelle a una certa distanza dal disco che un tempo si pensava fossero semplicemente "l'alone" delle stelle nella regione e non parte del disco stesso. Prendendo misure molto attente delle "velocità radiali", i ricercatori sono stati in grado di determinare con precisione come si muoveva ogni stella in relazione alla galassia.
I risultati hanno mostrato che le stelle periferiche si trovano sul piano del disco di Andromeda stesso e, inoltre, si stanno muovendo a una velocità che mostra loro di essere in orbita attorno al centro della galassia. In sostanza, ciò significa che il disco di stelle è molto più grande di quanto precedentemente noto.
Inoltre, i ricercatori hanno determinato che la natura del "disco rotante disomogeneo" - in altre parole, le frange esterne disordinate e insanguinate del disco - mostra che Andromeda deve essere il risultato di galassie satellitari molto tempo fa che sbattono insieme. Se così non fosse, le stelle sarebbero distanziate in modo più uniforme.
Ibata afferma: “Questa enorme scoperta del disco sarà molto difficile da conciliare con le simulazioni al computer della formazione di galassie. Non si ottengono dischi rotanti giganti dall'accrescimento di piccoli frammenti di galassie ".
I risultati attuali, che sono oggetto di due articoli già disponibili e di un terzo ancora da pubblicare, sono resi possibili dai progressi tecnologici nell'astrofisica. In questo caso, lo spettrografo multi-oggetto Keck / DEIMOS apposto sul telescopio Keck II possiede le dimensioni dello specchio e la capacità di raccolta della luce per le stelle dell'immagine che sono molto deboli, così come la sensibilità spettrografica per ottenere velocità radiali estremamente accurate.
Uno spettrografo è necessario per il lavoro perché il movimento delle stelle in una galassia lontana può essere rilevato solo in ragionevoli intervalli di tempo umano deducendo se la stella si sta muovendo verso di noi o lontano da noi. Questo può essere realizzato perché la luce ci viene incontro con frequenze discrete a causa degli elementi che compongono la stella.
Se la stella si sta muovendo verso di noi, allora la luce tende a stiparsi insieme, per così dire, rendendo la luce più alta in frequenza e "più blu". Se la stella si sta allontanando da noi, la luce ha più spazio per respirare e diventa più bassa in frequenza e "più rossa".
Se le stelle su un lato dell'Andromeda sembrano venire verso di noi, mentre le stelle sul lato opposto sembrano allontanarsi da noi, allora si può presumere che le stelle orbitino attorno all'oggetto centrale.
Il disco stellare esteso non è stato rilevato in passato perché le stelle che appaiono nella regione del disco non potevano essere conosciute come parte del disco fino a quando i loro movimenti non sono stati calcolati. Inoltre, il "fuzz" disomogeneo che compone il disco esteso non sembra un disco, ma sembra essere un alone frammentato e disordinato costruito dal crash di molte galassie precedenti in Andromeda, e si presume che le stelle in questo la regione andrebbe in ogni modo.
"Trovare tutte queste stelle in una rotazione ordinata è stata l'ultima spiegazione a cui chiunque avrebbe pensato", afferma Chapman.
Il rovescio della medaglia, scoprire che la maggior parte della struttura complessa nella regione esterna di Andromeda sta ruotando con il disco è una benedizione per studiare il vero alone stellare sottostante della galassia. Usando queste nuove informazioni, i ricercatori sono stati in grado di misurare attentamente i moti casuali delle stelle nell'alone stellare, sondando la sua massa e la forma della materia oscura inafferrabile che la circonda.
Sebbene il lavoro principale sia stato svolto presso l'Osservatorio di Keck, le immagini originali che offrivano la possibilità di un disco esteso sono state scattate con la Wide-Field Camera di Isaac Newton Telescope. Il telescopio, situato nelle Isole Canarie, è destinato a sondaggi e, nel caso di questo studio, è servito anche come strumento di accompagnamento.
Chapman afferma che saranno necessari ulteriori lavori per determinare se il disco esteso è semplicemente una stranezza della galassia di Andromeda, o è forse tipico di altre galassie.
Il documento principale di cui si occupa oggi la conferenza stampa AAS sarà pubblicato quest'anno su The Astrophysical Journal con il titolo "L'origine della crescita di un vasto disco stellare esteso attorno alla galassia di Andromeda". Oltre a Chapman e Ibata, gli altri autori sono Annette Ferguson, Università di Edimburgo; Geraint Lewis, Università di Sydney; Mike Irwin, Università di Cambridge; e Nial Tanvir, Università dell'Hertfordshire.
Fonte originale: Caltech News Release
