Centaurus A (NGC 5128) è uno degli oggetti più studiati nel cielo meridionale, perché è la galassia ellittica gigante con la vicinanza più vicina alla nostra Via Lattea. Si trova a 11 milioni di anni luce dalla Via Lattea, e si ritiene che si sia fuso con un'altra galassia gassosa circa 200 a 700 milioni di anni fa. Il risultato di questo mashup galattico: la nascita di centinaia di migliaia di stelle in un anello che si estende per kiloparsec vicino al nucleo.
Questa è la prima volta che la struttura interna della galassia è stata risolta in modo così dettagliato. Utilizzando lo spettrografo a infrarossi SOFI per grandi campi (1-2,5 micron) al New Technology Telescope dell'ESO, un gruppo di ricerca guidato da Jouni Kainulainen dell'Università di Helsinki e l'Istituto Max Planck per l'astronomia è stato in grado di immaginare un grande anello di stelle che si sono formate - e continuano ancora a formarsi - vicino al centro della galassia. Le fonti più luminose sul ring sono supergiganti rossi o ammassi stellari a bassa massa.
“È importante notare che non è decisamente lo strumento (il telescopio o lo strumento ad esso collegato) che ci consente di vedere attraverso la polvere, ma la tecnica di analisi dei dati che viene utilizzata per analizzare le immagini scattate con esso. Naturalmente, lo strumento svolge un ruolo importante nel senso che per eseguire l'analisi sono necessarie immagini di qualità adeguatamente elevata ”, ha dichiarato il dott. Kainulainen in un'intervista via e-mail.
“Esiste una differenza fondamentale tra le immagini che utilizziamo nel nostro documento e le immagini di Spitzer: la lunghezza d'onda coperta dalle immagini. Nelle immagini che abbiamo usato nel nostro lavoro, la corsia della polvere di Centaurus A si mostra come "un'ombra", o più precisamente, come una caratteristica di assorbimento (la lunghezza d'onda è di 1-2 micrometri). Le immagini di Spitzer rappresentano lunghezze d'onda leggermente più lunghe e mostrano la radiazione emessa dalla polvere stessa. Ad esempio concreto, l'immagine Spitzer più famosa di Centaurus A ... mostra una struttura simile a un parallelogramma, ma l'immagine descrive le radiazioni principalmente dalla polvere, non dalle stelle ", ha detto.
C'è una grande corsia di polvere a forma di S o di barra che attraversa il centro del Centaurus A che oscura le osservazioni nello spettro della luce visibile. Come mostrato nell'immagine seguente, la struttura ad anello della formazione stellare è oscurata dalla polvere, ma visibile nel vicino infrarosso.
Si ritiene che il Centaurus A ospita un buco nero supermassiccio che ha al centro la massa di 200 milioni di soli, evidenziata dalle emissioni radio che fuoriescono dalla galassia. Le immagini precedenti della galassia dello Spitzer Space Telescope, dell'Osservatorio spaziale a infrarossi dell'ESA e del telescopio spaziale Hubble hanno rivelato alcuni aspetti della struttura della galassia. Gli occhi a infrarossi di Spitzer scrutarono a metà strada attraverso la polvere per mostrare un parallelogramma deformato, la cui causa è il disturbo gravitazionale causato dalla fusione del Centaurus A con una galassia a spirale più piccola.
La presenza di anelli come quello visto nel Centaurus A probabilmente non è comune tra le altre galassie ellittiche, ma si sa che esistono altre galassie simili. È possibile che siano presenti solo durante determinati periodi della formazione di una galassia ellittica dopo che si è fusa con un'altra galassia.
La dott.ssa Kainulainen ha commentato questa possibilità: “Bisogna considerare che vedere una struttura ad anello così brillante è probabilmente piuttosto critico in termini di tempo. Si ritiene che gli anelli siano indotti da "un evento violento" di fusione di galassie e potrebbero evolversi piuttosto rapidamente in qualcosa che non sembra più un anello chiaro e luminoso. Pertanto, potrebbero effettivamente essere abbastanza comuni per la fusione di galassie, ma "durano" solo per così poco tempo che non le vediamo in così tante galassie ".
La tecnica di analisi utilizzata dal team potrebbe essere applicata ad altre galassie per risolvere strutture di formazione precedentemente nascoste dalla polvere e fornire ulteriori informazioni su come eventi violenti alterano la formazione di galassie ellittiche.
“Potenzialmente, la tecnica può essere applicata a qualsiasi galassia relativamente vicina che mostra importanti caratteristiche di polvere. Tali obiettivi potrebbero essere M31, M83, M51, Fornax A, o qualsiasi galassia contenente polvere altrettanto grande, luminosa. Per motivi geometrici, Centaurus A era un obiettivo molto adatto per l'applicazione del metodo. Sarà più impegnativo nel caso, ad esempio, delle normali galassie a spirale. Tuttavia, abbiamo già sperimentato tali galassie e siamo positivi riguardo alle possibilità che offrono ", ha affermato il dott. Kainulainen.
La suggestiva immagine dell'anello di formazione stellare del Centaurus A fu un risultato piuttosto sorprendente dell'imaging che gli astronomi presero della galassia, sebbene ci fossero suggerimenti da immagini tratte da altri telescopi che la formazione stellare era presente nel nucleo oscuro e polveroso.
Il Dr. Kainulainen ha dichiarato: “È stato molto sorprendente che la struttura contenesse così tante stelle e attività di formazione stellare, e che potessimo rivelarla in modo così dettagliato. Tuttavia, ci si aspettava che esistesse una struttura di questo tipo e che contenga almeno una formazione stellare. Ciò era evidente, ad esempio, dalle precedenti immagini di Spitzer. Ma quando ho visto per la prima volta il nostro risultato, "The Naked Picture of Centaurus A", sullo schermo del mio computer, è stato davvero un grande feeling WOW! "
Ulteriori osservazioni di Centaurus A sono sicuramente al fine di esplorare ulteriormente la struttura dell'anello stellare e le dinamiche gravitazionali che ne hanno consentito la formazione.
“I nostri piani includono osservazioni con Very Large Telescope (European Southern Observatory) e Hubble Space Telescope. In quel lavoro, le informazioni che abbiamo ottenuto sulla corsia della polvere nella nostra lettera pubblicata avranno un ruolo significativo. Le osservazioni pianificate mirano in particolare a determinare da quanto tempo, e in che misura, la struttura ha formato stelle in passato. Tali informazioni aiuteranno a comprendere il processo di fusione della galassia, che non è un evento insolito nell'Universo.
Il Dr. Kainulainen e il suo team hanno pubblicato i loro risultati in una lettera a Astronomia e Astrofisica, pubblicata online il 2 luglio 2009. Il testo completo della lettera è disponibile qui.
Fonte: ESO, Astronomia e Astrofisica, intervista via email con Jouni Kainulainen
