Spazio

La nascita delle galassie nane

Una galassia nana è una galassia composta da alcuni miliardi di stelle, poche se confrontate con le circa 200/400 miliardi di stelle della Via Lattea, la...

Una galassia nana è una galassia composta da alcuni miliardi di stelle, poche se confrontate con le circa 200/400 miliardi di stelle della Via Lattea, la nostra Galassia o la grande galassia di Andromeda. Le galassie nane, normalmente, orbitano attorno a galassie molto più grandi. La Via Lattea possiede 14 galassie nane conosciute in orbita attorno ad essa. Le galassie nane si differenziano in diverse specie in base alla loro morfologia: galassie nane ellittiche, sferoidali e irregolari. Ma il problema che da lungo tempo tormentava gli addetti ai lavori riguardava i meccanismi della loro formazione.

Adesso, questo mistero sembra essere stato risolto da un gruppo di ricercatori coordinato dall’astronomo italiano, Fabio Governato, che lavora all’Università di Washington; uno dei tanti giovani scienziati, che, dopo essere stati preparati nelle università del Bel Paese, per fare bene (e brillantemente) il loro mestiere devono emigrare verso altri lidi.

Sarebbe il “vento” prodotto dalle esplosioni stellari di supernova a plasmare forma e caratteristiche delle galassie nane.

Questa serie di immagini mostra le varie fasi di formazione di una galassia nana sulla base delle nuove simulazioni che tengono conto degli effetti delle esplosioni di supernova.


Lo studio ha dimostrato che quando nelle zone di più intensa formazione stellare, in genere nelle regioni centrali delle galassie, le stelle molto massicce esplodono come supernove dopo un breve ciclo evolutivo, l'esplosione genera enormi venti che spazzano via grandi quantità di gas lontano dal centro di ciò che è destinata a diventare una galassia nana, prevenendo così la formazione di milioni di altre stelle di generazioni successive. Con una tale quantità di massa improvvisamente rimossa dal centro della galassia, l’effetto della gravità sulla materia oscura diminuisce per cui questsa si sposta: un fenomeno simile a ciò che accadrebbe se il Sole improvvisamente sparisse e la mancanza della sua gravità facesse allontanare la Terra nello spazio.

È stato a lungo un fatto incomprensibile perché le galassie più piccole non abbiano molte stelle e materia nelle loro zone centrali, come invece dovrebbe essere se le loro fasi di formazione avessero ricalcato quelle delle galassie più grandi. Infatti, per tutte le altre galassie la formazione viene spiegata con la teoria della “materia oscura fredda”, un modello che però fallisce quando vuole spiegare le proprietà delle galassie nane, che mancano di un bulbo centrale di stelle e hanno una densità centrale quasi costante di materia oscura.

Per oltre due decenni, la teoria della materia oscura fredda

è stata usata dai cosmologi per spiegare come l'Universo sia passato da una notevole omogeneità iniziale, successiva al Big Bang, alla disomogenea rete cosmica ricca di galassie che possiamo osservare oggi. Il modello descrive con successo le strutture su larga scala dell'Universo e la formazione delle galassie di grandi dimensioni, come ad esempio la Via Lattea e la galassia di Andromeda, ma fallisce quando vuole spiegare le proprietà delle galassie nane, che mancano di un bulbo centrale di stelle e hanno una densità centrale quasi costante di materia oscura.

Queste galassie contengono meno dell'1% delle stelle che formano le loro sorelle più grandi. Ora il dilemma sembra finalmente risolto grazie ad una super-simulazione numerica di formazione di galassie e di stelle, che ha richiesto l'uso di numerosi supercomputer in contemporanea le cui conclusioni sono state pubblicate sulla rivista Nature. I risultati ottenuti mostrano che alla fine del processo si ha la formazione di galassie nane molto simili a quelle osservate, con un cuore di materia oscura e senza il rigonfiamento centrale di stelle.

16 gennaio 2010 Mario Di Martino

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