Galassie come orologi

Indipendentemente dalla grandezza, le galassie girano su se stesse in circa 1 miliardo di anni. Tutte.

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Vista frontale della galassia a spirale M100, simile alla nostra, la Via Lattea.|Nasa / Hubble

Un nuovo studio di cosmologia ha permesso di scoprire una cosa davvero curiosa: la parte più esterna di una galassia ruota attorno al suo centro una volta ogni miliardo di anni circa e (questa è la cosa più curiosa) sembra che ciò accada per tutte le galassie osservate, indipendentemente dalle loro dimensioni.

 

Per l'esattezza, il periodo di rotazione varia da 720 a 1.510 milioni di anni: può sembrare un intervallo molto ampio, ma in effetti non lo è, né su scala cosmica nè per le differenti dimensioni delle galassie osservate, che vanno da quelle nane (larghe appena 10.000 anni luce) agli enormi ammassi stellari da 300.000 anni luce di diametro (la Via Lattea misura circa 100.000 anni luce di diametro).

 

Gli astronomi dell'ICRAR (International Centre for Radio Astronomy Research), autori del lavoro (pdf integrale), hanno incluso nello studio un centinaio di galassie: poche rispetto alle migliaia di miliardi nell'universo, ma si tratta comunque di un campione rappresentativo e molto vario.

 

La galassia NGC 6503 fotografata da Hubble. | NASA, ESA, D. Calzetti, H. Ford/Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

 

Un lungo giro di giostra. «Non è un orologio svizzero», commenta Gerhardt Meurer, coordinatore dello studio, «ma se ci potessimo sedere sul bordo di una galassia, indifferentemente molto grande o molto piccola, impiegheremmo circa un miliardo di anni per girarci attorno.»

 

Lo stesso tempo di rotazione per compiere distanze diverse (la lunghezza del giro varia in base al diametro della galassia) ci dice quindi che la velocità a cui le regioni esterne si muovono è molto diversa. Altissime velocità per le galassie più grandi, più contenute per le galassie nane.

 

Un miliardo di anni (circa) è quindi il tempo di rotazione del bordo di una galassia, che è quella fascia solitamente popolata da grandi quantità di idrogeno e da stelle giovani: come si vede dalle immagini elaborate da varie fonti di osservazione, i bordi delle galassie sono tendenti al blu, colore che indica la presenza di stelle giovani. Per contro, le regioni centrali hanno tempi di rotazione minori.

 

La posizione del Sole nella Via Lattea.

L'anno galattico. Anche la Terra, assieme a tutto il Sistema Solare, ruota attorno al centro della nostra galassia, la Via Lattea. Si trova a un po' meno di metà strada fra il bordo e il centro galattico, e il suo periodo di rotazione è più breve: compie infatti un giro in appena 225-250 milioni di anni, un periodo di tempo di cui ci siamo appropriati e che abbiamo battezzato anno galattico.

 

«La scoperta di questa regolarità nelle galassie ci aiuterà a comprendere meglio i meccanismi che le fanno girare», spiega Meurer: «è un risultato importante anche perché ci aiuterà a identificare con maggiore precisione il confine delle galassie, per focalizzare meglio le osservazioni.»

 

Vivere in periferia. Un'altra sorpresa di questo studio sulla periferia galattica è che essa è abitata non solamente da nubi di idrogeno e stelle giovani, come si era sempre creduto, ma anche da stelle più antiche. Una scoperta che demolisce la convinzione secondo cui le stelle delle zone periferiche, essendo di recente formazione, non possano aver già sviluppato sui loro pianeti forme di vita complesse.

16 Marzo 2018 | Davide Lizzani