Una gigantesca spirale di polvere di gas e stelle, Messier 101 si estende su 170.000 anni luce e contiene più di un trilione di stelle. Credito: NASA / ESA Hubble
Graziosi nei loro giri, si pensava che le galassie a spirale avessero raggiunto il loro stato attuale miliardi di anni fa. Uno studio su centinaia di galassie, tuttavia, sconvolge l'idea che rivela che le galassie a spirale, come la galassia di Andromeda e la nostra Via Lattea, hanno continuato a cambiare.
"Gli astronomi pensavano che le galassie a dischi nel vicino universo si fossero sistemate nella loro forma attuale da circa 8 miliardi di anni fa, con un piccolo sviluppo aggiuntivo da allora", ha detto Susan Kassin, astronoma presso il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, Md., E lo studio ricercatore principale in un comunicato stampa. "La tendenza che abbiamo osservato mostra invece il contrario, che le galassie stavano cambiando costantemente in questo periodo di tempo".
Uno studio su 544 galassie a forma di stella osservate dal Keck e dal telescopio spaziale Hubble basati sulla Terra mostra che le galassie a disco come la nostra Galassia della Via Lattea hanno raggiunto inaspettatamente il loro stato attuale molto dopo che gran parte della formazione stellare dell'universo era cessata. Credito: Goddard Space Flight Center della NASA
Gli astronomi hanno usato il gemello W.M. da 10 metri collegato a terra Keck Observatory in cima al vulcano Mauna Kea delle Hawaii e al telescopio spaziale Hubble della NASA per studiare 544 galassie a forma di stella. Più indietro nel tempo, le galassie tendono ad essere molto diverse, dicono gli astronomi, con movimenti casuali e disorganizzati. Più vicino al presente, le galassie a forma di stella sembrano sistemi a forma di disco ben ordinati. La rotazione in queste galassie supera altri movimenti interni e casuali. Queste galassie si stanno gradualmente insediando in dischi ben educati con le galassie più massicce che mostrano sempre una maggiore organizzazione.
Questo diagramma mostra le frazioni di galassie su disco stabilizzate in quattro intervalli di tempo, ciascuno lungo circa 3 miliardi di anni. Vi è uno spostamento costante verso percentuali più elevate di galassie stabilite più vicine ai giorni nostri. In qualsiasi momento, le galassie più massicce sono le più stabilizzate. Le galassie più distanti e meno massicce mostrano in media movimenti interni più disorganizzati, con gas che si muove in più direzioni e velocità di rotazione più lente. Credito: Goddard Space Flight Center della NASA
Il campionamento di galassie studiato, dal Deep Extragalactic Evolutionary Probe 2 (DEEP2) Redshift Survey, variava tra 2 miliardi e 8 miliardi di anni luce dalla Terra con masse comprese tra lo 0,3% e il 100% rispetto alla nostra Galassia della Via Lattea. I ricercatori hanno esaminato tutte le galassie in questo intervallo di tempo con linee di emissione sufficientemente luminose da determinare i movimenti interni. I ricercatori si sono concentrati su linee di emissione caratteristicamente emesse da gas all'interno della galassia. Le linee di emissione non solo raccontano agli scienziati gli elementi che compongono le galassie, ma anche lo spostamento rosso delle linee di emissione contiene informazioni sui movimenti interni e sulla distanza.
"Precedenti studi hanno rimosso galassie che non assomigliavano ai dischi rotanti ben ordinati ora comuni nello Space Magazine", ha detto il co-autore Benjamin Weiner, un astronomo dell'Università dell'Arizona a Tucson. "Trascurandoli, questi studi hanno esaminato solo quelle rare galassie nel lontano universo che si comportano bene e hanno concluso che le galassie non sono cambiate".
Negli ultimi 8 miliardi di anni, le fusioni tra galassie, sia grandi che piccole, sono diminuite. Lo stesso vale per il tasso complessivo di formazione stellare e le perturbazioni associate dovute alle esplosioni di supernovae. Entrambi i fattori possono svolgere un ruolo nella tendenza recentemente trovata, affermano gli scienziati.
La galassia della Via Lattea potrebbe aver attraversato la stessa caotica crescita e cambiamento delle galassie nel campione DEEP2 prima di stabilirsi nel suo stato attuale quasi nello stesso momento in cui il Sole e la Terra si stavano formando, affermano gli scienziati del team. Osservando il modello, gli astronomi possono ora regolare le simulazioni al computer dell'evoluzione della galassia fino a quando non replicano le osservazioni. Quindi la caccia sarà attiva per determinare i processi fisici responsabili della tendenza.
Questa simulazione cosmologica segue lo sviluppo di una galassia a disco singolo per tutta la vita dell'Universo; circa 13,5 miliardi di anni. I colori rossi mostrano le vecchie stelle, le giovani stelle mostrano un bianco e un blu brillante mentre la distribuzione del gas mostra un blu pallido. La vista generata dal computer copre circa 300.000 anni luce. La simulazione, in esecuzione sul supercomputer Pleiades presso il Centro ricerche Ames della NASA a Moffett Field, California, ha richiesto circa 1 milione di ore CPU per il completamento. Credito: F. Governato e T. Quinn (Univ. Di Washington), A. Brooks (Univ. Di Wisconsin, Madison) e J. Wadsley (McMaster Univ.).
Un documento dettagliato dei risultati sarà pubblicato nel 20 ottobre 2012 The Astrophysical Journal.
Fonte: NASA
