Ecco cosa accade ad una galassia che crescendo si...spegne!

Ecco cosa accade ad una galassia che crescendo si...spegne! L’enigmatico interrogativo che è generato delle “galassie spente”, cioè il loro continuo crescere illusorio anche a formazione stellare ultimata, ha trovato una risposta grazie alla survey COSMOS del telescopio spaziale Hubble. Fra gli autori della scoperta, che verrà presto pubblicata su The Astrophysical Journal, figurano Marcella Carollo dell’ETH di Zurigo e Alvio Renzini dell’INAF, Osservatorio Astronomico di Padova. Esistono galassie, che durante il loro evolversi, arrivano ad uno stadio in cui il processo di formazione stellare finisce: in parole semplici, si spengono. Esiste un aspetto che da sempre lascia dubbiosi gli astronomi: le galassie spente visibili nel lontano passato, appaiono essere molto più piccole delle galassie spente dell’universo attuale. Come possono crescere, le galassie, se la loro formazione stellare si è conclusa? facendo uso di un’enorme raccolta d’osservazioni realizzata con il telescopio spaziale Hubble di ESA e NASA, un team internazionale di astronomi è adesso riuscito a dare una risposta a dir poco sorprendentemente semplice a questo enigma cosmico di lunga data.
Fino al giorno d'oggi si consideravano le grandi galassie spente vicine a noi, dunque anche più recenti, fossero la conseguenza della crescita di quelle più piccole, anch’esse per cosi dire "morte", osservabili nel passato del cosmo. Trattandosi però di galassie nelle quali non si sta avendo più la formazione di nuove stelle, la loro crescita si credeva fosse dovuta a processi di collisione e fusione con altre galassie spente più piccole, di massa fra le cinque e le dieci volte inferiore.

Galassia spenta

Simili processi di fusione compoterebbero però la presenza d’una enorme quantità di queste piccole galassie, per dar modo alla popolazione delle galassie inattive di pasteggiare, presenza che però non si riscontra.
«L'apparente lievitare delle galassie inattive è stato per molti anni uno fra i più grandi quesiti irrisolti dell’evoluzione galattica», afferma Marcella Carollo dell’ETH di Zurigo, prima autrice di un articolo su queste galassie in corso di pubblicazione su The Astrophysical Journal. «Prima della survey COSMOS di Hubble, nessuna fra le raccolte d’immagini disponibili era ampia a sufficienza da permetterci di studiare un grande numero di galassie esattamente allo stesso modo», aggiunge uno dei coautori, Nick Scoville del Caltech (USA). Ora per la prima volta, grazie alle osservazioni realizzate nel corso della survey COSMOS con il telescopio spaziale Hubble, gli astronomi sono stati in grado di identificare e conteggiare le galassie inattive lungo ben otto miliardi di anni di storia cosmica. Il team ha utilizzato l'ampia raccolta d’immagini di COSMOS, integrandola con osservazioni realizzate con i due telescopi Canada-France-Hawaii e Subaru, entrambi alle Hawaii, per dare uno sguardo indietro nel tempo fino a quando l'universo aveva meno della metà della sua età odierna. La porzione di cielo studiata si estende su un’area pari a quasi nove volte quella della Luna piena.
Le galassie inattive risalenti a quell’epoca appaiono piccole e compatte, e sorprendentemente sembrano rimanere tali. Invece di lievitare e crescere attraverso fusioni nel corso del tempo, queste piccole galassie mantengono per lo più le dimensioni che avevano quando la formazione stellare si era conclusa. Ma allora perché pareche con il passare del tempo diventino sempre più grandi?
«Abbiamo scoperto che molte delle galassie più grandi, in realtà, si sono spente tardi, in epoche successive, andando poi a raggiungere le sorelle inattive più piccole e dando così l’impressione, erronea, d’una crescita delle singole galassie nel corso del tempo», nota Simon Lilly, anch’egli dell’ETH di Zurigo.
«È stato un po’ come accorgersi che l’aumento della dimensione media degli appartamenti d’una città non era dovuto all’aggiunta di nuove stanze ai vecchi edifici, bensì alla costruzione d’interi nuovi appartamenti più grandi di quelli precedenti», spiega Alvio Renzini dell'INAF, Osservatorio Astronomico di Padova. Questo ci dice molto su come le galassie si sono evolute nel corso degli ultimi otto miliardi di anni di storia dell'universo. «La risposta all’enigma offerta dal nostro studio è sorprendentemente semplice e ovvia. Ed è ogni volta una grande soddisfazione riuscire a cogliere la semplicità in mezzo all’apparente complessità della natura», conclude Carollo.