Lente Gravitazionale

Perché c'è una galassia normale seduta ai margini dell'Universo?

>

Aiutati da un trucco della gravità, gli astronomi hanno trovato una galassia normale. Grande affare, vero? Il fatto è che dove l'hanno trovato è non normale: la luce che vediamo da esso ha lasciato la galassia 12,4 miliardi di anni fa , il che significa che lo vediamo com'era quando l'Universo stesso aveva solo 1,4 miliardi di anni!

Questo è ciò che lo rende così strano . Una galassia normale non ha motivo di essere lì quando il cosmo era così giovane. Eppure, eccolo lì.

La galassia si chiama SPT–S J041839–4751.9 (chiamiamola SPT0418 in breve) ed è stata scoperta in un'indagine del cielo usando il telescopio del polo sud , che guarda la luce nelle lunghezze d'onda millimetriche, molto al di fuori di ciò che i nostri occhi possono vedere. La galassia è stata segnalata come interessante all'epoca, poiché sembrava polverosa e produceva nuove stelle.



Le osservazioni di follow-up sono state effettuate utilizzando ALMA , l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, che è molto più potente e ha una vista molto più acuta, per così dire. Quello che hanno visto è una delle prime cose strane su questa galassia normale.

L'immagine ALMA della lontana galassia SPT0418, distorta in un anello a causa della gravità di una galassia interposta. Credito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Rizzo et al.Ingrandire

L'immagine ALMA della lontana galassia SPT0418, distorta in un anello a causa della gravità di una galassia interposta. Credito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Rizzo et al.

Normale, eh? Mi sembra piuttosto strano: è un anello! Tranne che è una specie di miraggio. Per coincidenza, quasi esattamente in linea tra noi e SPT0418 c'è un'altra galassia, situata a circa 3 miliardi di anni luce da noi. Quando la luce di SPT0418 ha attraversato questa galassia più vicina nel suo cammino verso di noi, il suo percorso è stato piegato dalla gravità della galassia interposta. Chiamiamo una tale bestia a lente gravitazionale , e molti sono conosciuti . Distorcono la forma della galassia più lontana, a volte in più blob o archi.

A differenza della nostra, però, questa galassia è particolarmente feconda. Produce stelle a una velocità di 350 volte la massa del Sole all'anno! È un quantità , tanto quanto duecento volte la velocità con cui la Via Lattea fa le stelle. SPT0418 è ciò che giustamente chiamiamo a galassia stellata .

chi è la dea della guerra?

Ma è per questo che è così strano. Studi teorici su come le galassie si formano ed evolvono nel tempo indicano che tali galassie starburst dovrebbero avere un aspetto piuttosto caotico, masticate dalla turbolenza creata quando le stelle vengono sfornate a quella velocità. Le stelle massicce soffiano venti potenti, le supernova esplodono come i flash, e tutta l'energia rilasciata dovrebbe sollevare il gas nella galassia, rendendola di forma irregolare (in più, che all'inizio dell'era dell'Universo non c'era stato molto tempo organizzarsi). La maggior parte delle galassie lontane che vediamo sono davvero chiazzate. Il fatto che questa galassia abbia un disco che sembra essere abbastanza calmo e stabile è bizzarro.

Opera d'arte raffigurante la Galassia Wolfe, un'enorme galassia a disco simile alla Via Lattea che era già ben formata quando l'Universo aveva 1,5 miliardi di anni. Attestazione: NRAO/AUI/NSF, S. DagnelloIngrandire

Opera d'arte raffigurante la Galassia Wolfe, un'enorme galassia a disco simile alla Via Lattea che era già ben formata quando l'Universo aveva 1,5 miliardi di anni. Credito: NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello

È interessante notare che non è solo. All'inizio del 2020 gli astronomi hanno annunciato di aver trovato una galassia disco a circa la stessa distanza, chiamata Wolfe Galaxy. Come questo, non si capisce come possa esistere. Chiaramente i modelli teorici sono sbagliati, o quanto meno (e più probabilmente) incompleti. Ovviamente, c'è altro da imparare sulle galassie che esistono ai margini dell'Universo osservabile.

Come ho detto, osservare galassie come questa così lontane è quasi impossibile senza la lente gravitazionale, che è casuale e poco distanziata nel cielo. Ciò significa che è difficile guardare così lontano e vedere cosa sta succedendo, quindi dobbiamo fare affidamento sulla nostra teoria. Ma poi costruiamo telescopi sempre migliori come ALMA e scopriamo che le cose sono diverse da come ci aspettavamo. Succede abbastanza spesso. Quindi trovare una galassia stranamente normale in un posto normalmente strano è, stranamente, stranamente normale!

Il lavoro ora è scoprire perché.



^