Hai un adolescente? Allora conosci la storia. E, mentre ci sei, la loro auto ha bisogno di benzina. Apparentemente c'è una ragione per la parola "universale", perché le galassie adolescenti non sono molto diverse. Grazie ad alcuni nuovi studi condotti dal Very Large Telescope dell'ESO, gli astronomi sono stati in grado di osservare molto più da vicino le galassie adolescenti e le loro "abitudini alimentari" durante la loro evoluzione. Circa 3-5 miliardi di anni dopo il Big Bang erano più felici quando avevano appena rifornito di gas, ma in seguito hanno sviluppato un vorace appetito ... per le galassie più piccole!
Gli scienziati sono da tempo consapevoli che le strutture delle prime galassie erano molto più piccole delle grandi spirali e delle ellittiche pesanti che riempiono l'attuale universo. Tuttavia, capire esattamente come le galassie aumentano di peso - e da dove proviene la massa - è rimasto un enigma. Ora un gruppo internazionale di astronomi ha raccolto più di cento ore di osservazioni fatte con il VLT per aiutare a determinare come si sono sviluppate le galassie ricche di gas.
"Sono in competizione due diversi modi per far crescere le galassie: eventi violenti di fusione quando galassie più grandi mangiano quelle più piccole, o un flusso più fluido e continuo di gas verso le galassie." spiega il caposquadra, Thierry Contini (IRAP, Tolosa, Francia). "Entrambi possono portare alla creazione di molte nuove stelle."
L'impresa è MASSIV, il Mass Assembly Survey con la VIsible imaging Multi-Object Spectrograph, una potente fotocamera e spettrografo sul VLT. È un'incredibile attrezzatura utilizzata per misurare la distanza e le proprietà delle galassie rilevate Non solo il rilevamento ha osservato nel vicino infrarosso, ma ha anche utilizzato uno spettrografo di campo integrale e un'ottica adattiva per perfezionare le immagini. Ciò consente agli astronomi di mappare i movimenti e il contenuto della galassia interna, oltre a lasciare spazio a risultati molto sorprendenti.
“Per me, la sorpresa più grande è stata la scoperta di molte galassie senza rotazione del gas. Tali galassie non sono osservate nell'universo vicino. Nessuna delle teorie attuali prevede questi oggetti ", afferma Benoît Epinat, un altro membro del team.
"Inoltre non ci aspettavamo che così tante giovani galassie del sondaggio avrebbero concentrato gli elementi più pesanti nelle loro parti esterne - questo è esattamente l'opposto di quello che vediamo oggi nelle galassie", aggiunge Thierry Contini.
Questi risultati indicano un grande cambiamento durante gli "anni dell'adolescenza" galattici. A un certo punto durante il giovane stato dell'Universo, il flusso regolare di gas costituiva un elemento costitutivo considerevole, ma le fusioni avrebbero successivamente svolto un ruolo più importante.
“Per capire come le galassie sono cresciute e si sono evolute, dobbiamo guardarle nei minimi dettagli possibili. Lo strumento SINFONI sul VLT dell'ESO è uno degli strumenti più potenti al mondo per dissezionare galassie giovani e lontane. Ha lo stesso ruolo di un microscopio per un biologo ”, aggiunge Thierry Contini.
Il team prevede di continuare a studiare queste galassie con strumenti futuri sul VLT e di utilizzare ALMA per studiare il gas freddo in queste galassie. Tuttavia, il loro lavoro con il gas non è l'unica "stazione" sul blocco. In uno studio separato condotto da Kate Rubin (Max Planck Institute for Astronomy), il telescopio Keck I su Mauna Kea, nelle Hawaii, è stato utilizzato per esaminare il gas associato a un centinaio di galassie a distanze comprese tra 5 e 8 miliardi di anni luce: il più vecchio adolescenti. Hanno trovato prove iniziali del ritorno del gas in galassie distanti che stanno attivamente formando nuove stelle.
Apparentemente, come un adolescente con i munchies, la materia trova la sua strada in quelle pancia galattiche. Una teoria dell'alimentazione è un afflusso da enormi serbatoi di gas a bassa densità che riempiono i vuoti intergalattici ... un altro è un enorme ciclo di materia cosmica. Mentre ci sono pochissime prove a supporto di entrambe le ipotesi, è stato osservato che i gas fluiscono lontano da alcune galassie e possono essere confusi da diverse fonti - come eventi di supernovae o pressione dei pari da stelle gigantesche.
"Mentre questo gas si allontana, viene tirato indietro dalla gravità della galassia e potrebbe rientrare nella stessa galassia in scale temporali da uno a diversi miliardi di anni. Questo processo potrebbe risolvere il mistero: il gas che troviamo all'interno delle galassie potrebbe essere solo circa la metà della materia prima che finisce come combustibile per la formazione stellare ”. dice il dottor Rubin. “Grandi quantità di gas vengono catturate durante il trasporto, ma rientreranno nella galassia a tempo debito. Sommare il gas della galassia e il gas attualmente in fase di riciclaggio cosmico e c'è una quantità sufficiente di materia prima per tenere conto dei tassi osservati di formazione stellare. "
Potrebbe benissimo essere un caso di riciclaggio cosmico ... ma mi sentirei più sicuro nascondere i miei biscotti.
Fonti di storia originali: comunicato stampa ESO e comunicato stampa MPIA Science. Per ulteriori approfondimenti: documento di ricerca 1, documento di ricerca 2, documento di ricerca 3 e documento di ricerca 4.
