Strati stellari di una cipolla galattica: la spettacolare galassia NGC 3923

Proprio come gli esseri umani, le galassie sono modellate dall’ambiente in cui si formano. Sebbene non ce ne siano due esattamente uguali, possono essere suddivise in tre tipi principali: a spirale, ellittiche e irregolari. Di questi tipi, le galassie ellittiche sono le più grandi e si pensa si evolvano da collisioni galattiche e fusioni tra galassie spirali. Circa un decimo delle galassie ellittiche sono classificate come galassie a guscio, caratterizzate dai gusci concentrici che costituiscono i loro aloni galattici. Un esempio lampante di questo tipo di galassia è NGC 3923, con i suoi strati a cipolla splendidamente mostrati in questa immagine scattata con la Dark Energy Camera (DECam) del telescopio da 4 metri Víctor M. Blanco al Cerro Tololo Inter- American Observatory (CTIO). Situata nella costellazione dell’Idra (il Serpente), NGC 3923 è a circa 70 milioni di anni luce dalla Terra e ha un diametro di 150.000 anni luce, il che la rende circa il 50% più grande della nostra Via Lattea.

Come si ritiene sia la storia di tutte le galassie a guscio, la struttura a strati vista in NGC 3923 si è probabilmente sviluppata come conseguenza di una fusione con un’altra galassia a spirale più piccola avvenuta in passato. Mentre si fondevano, il campo gravitazionale della galassia più grande rimuoveva lentamente le stelle dal disco della galassia più piccola. Quelle stelle iniziarono gradualmente a mescolarsi con l’alone esterno della galassia più grande, formando bande concentriche, o gusci.

I gusci di NGC 3923 rendono la galassia davvero eccezionale. Non solo ha il guscio più grande conosciuto tra tutte le galassie con guscio osservate, ma ha anche il maggior numero di gusci e il rapporto maggiore tra i raggi del guscio più esterno e di quello più interno. Uno studio del 2016 ha stabilito che NGC 3923 potrebbe essere composta da ben 42 gusci distinti, con gli strati più esterni creati per primi, seguiti da quelli più interni man mano che la danza celeste delle galassie rallentava.

Un’altra caratteristica degna di nota di NGC 3923 è che i suoi gusci sono molto più sottili di quelli di altre galassie con guscio. Anche i suoi gusci sono simmetrici, mentre le altre galassie con guscio sono più distorte. Queste caratteristiche non comuni sono un sublime esempio delle strutture uniche che le galassie possono incarnare a seconda delle loro specifiche condizioni evolutive.

La lente gravitazionale

Anche se NGC 3923 è certamente l’attrazione principale in questa vasta immagine da 250 megapixel, più si passa a esaminare il campo, più tesori cosmici si possono trovare. Tra le migliaia di galassie e le innumerevoli stelle in primo piano della Via Lattea che punteggiano questa immagine, ci sono le galassie a spirale LEDA 744285 ed ESO 440-11. E vicino alla parte superiore dell’immagine c’è la lente gravitazionale estremamente grande attorno all’ammasso galattico PLCK G287.0+32.9.

Discusse nelle riviste scientifiche fin dagli anni ’30, le lenti gravitazionali sono previste dalla Teoria della Relatività Generale di Einstein, che afferma che un oggetto massiccio, come un ammasso di galassie, può deformare lo spaziotempo. Forme ad arco stretto situate attorno ad ammassi di galassie furono trovate per la prima volta nel 1989 dall’astronomo Roger Lynds del NOIRLab (allora NOAO) e dal collega di Stanford Vahé Petrosian utilizzando il telescopio da 4 metri Nicholas U. Mayall al Kitt Peak National Observatory. Queste proprietà extragalattiche sono state interpretate come il risultato di una forte lente gravitazionale proveniente da galassie distanti sullo sfondo.

Infatti, se si ingrandisce questa immagine, si possono vedere una manciata di galassie distorte sotto l’influenza gravitazionale della materia oscura, la misteriosa sostanza trovata concentrata attorno agli ammassi di galassie. Le lenti gravitazionali consentono agli astronomi di esplorare le domande più profonde del nostro Universo, inclusa la natura della materia oscura e il valore della costante di Hubble, che definisce l’espansione dell’Universo.