Spazio

Un alone gigante attorno alla galassia di Andromeda

Il telescopio spaziale Hubble ha permesso di scoprire un immenso alone di gas attorno alla galassia di Andromeda, che si estende per circa un milione di anni luce

Il telescopio spaziale Hubble, che in questi giorni ha compiuto il suo 25° compleanno, ci ha regalato un’altra affascinante scoperta: attorno alla galassia di Andromeda (M 31), che potremmo definire la gemella della Via Lattea, esiste un immenso alone di gas che la avvolge completamente.

Questo immenso alone, quasi invisibile, si estende nello spazio per circa un milione di anni luce, raggiungendo circa metà della distanza che separa Andromeda dalla nostra Galassia. Questa scoperta potrà aiutarci a svelare i segreti dell'evoluzione e della struttura delle maestose spirali giganti, uno dei più comuni tipi di galassie che popolano l'Universo.

«Gli aloni possono essere considerati le atmosfere delle galassie e le loro proprietà controllano la velocità con cui si formano le stelle», ha spiegato Nicolas Lehner della University of Notre Dame (South Bend, Indiana, USA), coordinatore dello studio pubblicato su Astrophysical Journal.

Questo schema mostra come è stato possibile determinare le dimensione dell’alone di gas che avvolge la galassia di Andromeda. Poiché il gas dell’alone non emette luce, è stata osservata la luce dei quasar che attraversava il gas. Il gas dell’alone, infatti, assorbe in parte la luce del quasar, rendendola meno intensa in un breve intervallo di lunghezze d’onda. Misurando la diminuzione di luminosità in tale intervallo, si è potuto stimare la quantità di gas presente tra noi e il quasar. Alcuni quasar presenti nel campo di vista non hanno mostrato questa diminuzione di luminosità, permettendo di definire con precisione la dimensione dell’alone. © NASA/ESA/STScI/A. Feild

La gemella della Via Lattea. La galassia di Andromeda si trova a una distanza di circa 2,5 milioni di anni luce ed è l’oggetto più lontano visibile a occhio nudo. In base alle stime derivate da questo nuovo studio, il suo alone è circa 6 volte più esteso e 1.000 volte più massiccio di quanto si pensasse in precedenza.

Contiene, sotto forma di un gas caldo e diffuso, la metà della massa delle stelle che formano la galassia, e, se potesse essere visto ad occhio nudo, le sue dimensioni sarebbero circa 100 volte più grandi di quelle della Luna piena.

Uno studio molto complesso. Per studiarlo, il team ha analizzato le variazioni della luce di oggetti molto lontani e molto luminosi che attraversa i gas di questo alone, un pò come se si osservasse una sorgente luminosa al di là di una nube tenue e diffusa. Per questo scopo, sono stati utilizzati 18 quasar (galassie molto distanti e con nuclei estremamente brillanti) che si trovano prospetticamente al di là di Andromeda.

All'inizio della ricerca, il programma Hubble Cosmic Origins Spectrograph (COS)-Halos aveva osservato 44 galassie distanti circondate da aloni simili a quello di Andromeda, ma mai prima d'ora un alone così massiccio era stato visto attorno ad una galassia vicina. Nei casi precedenti, trattandosi di galassie lontane, gli aloni apparivano molto piccoli in cielo tanto che solo un quasar poteva essere utilizzato come riferimento dietro ciascuno di loro. Ma la vicinanza di Andromeda e le enormi dimensioni del suo alone hanno permesso un campionamento con diversi quasar presenti sullo sfondo, consentendo una migliore mappatura della sue dimensioni e struttura.

«Quando la luce dei quasar viaggia verso Hubble, il gas dell'alone ne assorbe una parte e rende il quasar un pò meno luminoso solo per una piccola gamma di lunghezze d'onda», ha spiegato Christopher Howk, sempre della University of Notre Dame. «Misurando questa diminuzione di luminosità, possiamo dire quanto gas dell’alone di M 31 c'è tra noi e il quasar».

I ricercatori hanno utilizzato la capacità unica di Hubble di studiare la luce ultravioletta proveniente dai quasar, che viene assorbita dall'atmosfera terrestre e che rende quindi molto difficile la sua osservazione con un telescopio basato a terra.

Ma da dove arriva questo alone gigante? I risultati di simulazioni numeriche suggeriscono che l'alone deve essersi formato insieme ad Andromeda. I ricercatori hanno anche stabilito che nel corso del tempo si è arricchito di elementi molto più pesanti dell'idrogeno e dell'elio, prodotti da esplosioni di supernovae che hanno soffiato questo materiale lontano nello spazio.

Che cosa significa questo per la Via Lattea? Purtroppo, dato che viviamo al suo interno, non è possibile verificare se anche la Via Lattea possiede un alone analogo: certo è che, se esistesse e fosse altrettanto esteso, il nostro e quello di Andromeda forse già arriverebbero a toccarsi e iniziare a fondersi uno nell’altro, o comunque potrebbero sfiorarsi molto presto, ancora prima che le due galassie si scontrino, evento che avverrà tra circa 4 miliardi di anni per dare origine ad una galassia ellittica gigante.

13 maggio 2015 Mario Di Martino
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