Astronomia: una simulazione al computer per investigare sulla natura di alcune galassie deboli e diffuse

Un team di ricercatori del Niels Bohr Institute ha osservato, nel corso dello scorso anno, alcune galassie deboli

Credit: Arianna Di Cintio, Chris Brook, NIHAO simulations and Hubble Space Telescope

Un team di ricercatori del Niels Bohr Institute ha osservato, nel corso dello scorso anno, alcune galassie deboli con le stesse caratteristiche di quelle nane, ma distribuite in un’area grande come la Via Lattea. Finora era stato difficile capire come  galassie così deboli – contenenti fino a 1.000 volte meno stelle della nostra – potessero estendersi in una regione dello spazio altrettanto vasta.

Gli studiosi dell’istituto danese hanno risolto il mistero della natura di questi agglomerati, mostrando che se una supernova esplode durante il processo di formazione delle stelle sia queste ultime sia la materia oscura, vengono spinte verso l’esterno causando l’espansione della galassia. Le galassie sono composte da una un’enorme mole di stelle, gas e materia oscura: le più piccole contengono solo qualche milione di astri, mentre le grandi qualche centinaio di milioni.

Le prime stelle sono emerse già agli albori dell’Universo circa 200 milioni di anni dopo il Big Bang, formandosi dai composti di idrogeno e elio. Queste gigantesche nubi di gas e polveri si sono contratte e alla fine il gas è così compresso che la pressione riscalda il materiale, creando sfere luminose di gas. Da esse nascono le stelle, che vanno a formare le galassie neonate.

Le galassie diffuse e deboli scoperte durante l’ultimo anno presentavano delle difficoltà oggettive di classificazione, spiega l’Agenzia Spaziale Italiana: alcuni ricercatori ritenevano che fossero solo delle famiglie di stelle a spirale dotate di una grande quantità di materia oscura, mentre altri le definivano delle galassie nane ordinarie. Gli scienziati del Niels Bohr sono riusciti a ricreare le caratteristiche di questi agglomerati di stelle attraverso una simulazione al computer realizzata in collaborazione con la New York University di Abu Dhabi.

“Abbiamo ricreato circa 100 galassie virtuali – ha spiegato Arianna Di Cintio del Dark Cosmology Center, a capo del progetto – mostrando che, quando sono presenti molte supernove nel processo di formazione delle stelle, queste ultime e la materia oscura causano l’espansione della galassia. Quando ci imbattiamo in un numero modesto di galassie in un’area estesa l’agglomerato di stelle sarà debole, diffuso e difficile da osservare con i telescopi”. Il meccanismo che provoca il movimento delle stelle dal centro verso l’esterno è lo stesso che è in grado di creare regioni con una bassa densità di materia oscura.

“Se siamo in grado di creare una simulazione di galassie ultra diffuse allora siamo in linea con il nostro modello cosmologico – continua Di Cintio – Inoltre, abbiamo teorizzato che ci possono essere galassie ultra diffuse ovunque, non solo nei cluster. Hanno una percentuale elevata di materia oscura e solo una piccola parte del loro contenuto è composta da gas e stelle. Il fatto più rilevante è che si tratta di galassie nane da 10 a 60 volte inferiori di una a spirale, generalmente più minute di quelle presenti nella Via Lattea”.

Il team danese sta estendendo la collaborazione ad altri gruppi di studiosi. L’obiettivo è osservare regioni di spazio sempre più distanti con telescopi più potenti, in modo da avere sufficiente materiale per confermare le teorie.