Un nuovo studio dello Spitzer Space Telescope della NASA suggerisce che le galassie si formano all'interno di gruppi di materia oscura. Questo nuovo sondaggio di Spitzer ha scoperto che la quantità di materia oscura che circonda galassie distanti è sorprendentemente coerente.
Inizia con molta e molta materia oscura, quindi aggiungi gas. Lascia riposare la miscela per un po 'e una galassia dovrebbe sollevarsi dalla pastella.
Questa semplice ricetta per cuocere le galassie non può essere eseguita a casa, ma riflette ciò che gli astronomi stanno imparando sulla formazione della galassia. Come cuocere il pane con il lievito, è necessaria una sostanza misteriosa nell'universo chiamata materia oscura per far crescere una galassia.
Ora, un nuovo studio dello Spitzer Space Telescope della NASA sta perfezionando ciò che è noto su questo ingrediente essenziale delle galassie. Suggerisce che non solo è necessaria la materia oscura, ma una quantità minima del materiale deve essere presente prima che possa formarsi una galassia. Certamente non significherebbe nessuna galassia, l'equivalente cosmico di una pagnotta di pane fallita.
"Le galassie nascono all'interno di enormi ammassi di materia oscura", ha affermato il dott. Duncan Farrah della Cornell University, Itaca, New York. "Stiamo scoprendo che questi ammassi sembrano avere dimensioni considerevolmente costanti da una galassia all'altra". Farrah è l'autore principale di un documento che descrive questo e altri risultati in un recente numero di Astrophysical Journal Letters.
Come suggerisce il nome, la materia oscura non emette luce, quindi nessun telescopio convenzionale può vederla. La cosiddetta materia normale, che comprende piante e persone e ogni sorta di oggetti spaziali, emette radiazioni elettromagnetiche o luce. C'è circa cinque volte più materia oscura nell'universo rispetto alla materia normale.
Tuttavia la materia oscura ha massa, il che significa che può esercitare rimorchiatori gravitazionali sulla materia normale.
"La materia oscura ha gravità, quindi attira sempre più materia oscura oltre al gas" normale "", ha detto il co-autore Dr. Jason Surace dello Spitzer Science Center della NASA presso il California Institute of Technology di Pasadena. "Sappiamo che il gas alla fine si condensa nelle stelle che compongono le galassie, ma lo studio Spitzer suggerisce che ciò non accadrà fino a quando la materia oscura non raggiungerà una massa critica".
Farrah e i suoi colleghi hanno utilizzato i dati del sondaggio extragalattico a infrarossi ad ampia area di Spitzer per studiare centinaia di oggetti distanti, chiamati galassie a infrarossi ultraluminosi, situati a miliardi di anni luce di distanza. Queste giovani galassie sono incredibilmente luminose e piene di molte polverose attività di formazione stellare.
Inizialmente, i ricercatori hanno iniziato a capire meglio come le giovani galassie e la materia oscura si evolvono e si aggregano insieme nei giganteschi ammassi di galassie mature che dominano il nostro universo attuale. "Potresti pensare che le galassie siano distribuite casualmente in tutto il cielo, come lanciare una manciata di sabbia sul pavimento", ha detto Farrah. "Ma non lo sono, e la ragione potrebbe essere che la massa oscura attorno ai giovani galassie si sta attirando a vicenda come la colla."
Determinando quanto strettamente le galassie infrarosse ultraluminose avevano iniziato a raggrupparsi insieme, Farrah e i suoi colleghi furono in grado di misurare indirettamente quanta "colla" di materia oscura era presente. Più stretto era il raggruppamento, più materia oscura c'era. Hanno fatto questo calcolo per due lotti di galassie a varie distanze dalla Terra.
Fu allora che notarono qualcosa di strano. Per ogni galassia che studiavano, non importa quanto lontano, sembravano esserci dei grumi di materia oscura circostanti della stessa dimensione, l'equivalente di 10 trilioni di masse solari. Poiché gli astronomi non hanno trovato alcuna galassia accoppiata a meno di 10 trilioni di masse solari di materia oscura, ritengono che questa quantità debba essere il minimo necessario per formare una galassia a infrarossi ultraluminosa.
"Questi ammassi di materia oscura potrebbero essere come semi che danno vita a queste galassie lontane", ha detto Surace. "Galassie simili nel nostro universo vicino si formano in un modo completamente diverso, quindi ciò che stiamo imparando si applica a un'epoca diversa nel nostro universo, molto indietro nel tempo cosmico."
Se altri tipi di galassie possano anche sorgere in modo simile è una domanda in corso in astronomia. Precedenti studi su galassie altamente energetiche chiamate quasar hanno suggerito che quegli oggetti richiedono anche una massa minima di materia oscura per crescere. Solo in quel caso, la "pasta" iniziale delle galassie non era così densa, da quattro a cinque trilioni di masse solari.
Sembra che gli astronomi dovranno aspettare ancora un po 'prima che l'universo rinunci alle sue ricette familiari meglio conservate.
Fonte originale: Comunicato stampa NASA
