Nuove immagini mostrano fusioni galattiche, ma perché questi sindacati sillabano per alcune galassie?

Le fusioni galattiche erano estremamente comuni miliardi di anni fa e hanno modellato l'Universo come lo conosciamo. Ma non tutti questi sindacati sono di lunga durata. Per alcune galassie, tale unione li costringerà ad appassire e morire.

Anche se solo poche galassie sembrano essere attualmente in fase di fusione, il processo era molto più comune 6-10 miliardi di anni fa e il processo ha plasmato l'Universo stesso attorno a noi. Tre nuove immagini dello Spitzer Space Telescope della NASA mostrano coppie di galassie sulla cuspide di consolidamenti cosmici. Sebbene le galassie appaiano separate ora, la gravità le sta mettendo insieme e presto si uniranno per formare nuove galassie unite.

Immagine principale: la fusione di due galassie, noto come NGC 7752 (più grande) e NGC 7753 (più piccolo), anche chiamato collettivamente Arp86. In queste immagini, diversi colori corrispondono a diverse lunghezze d'onda della luce infrarossa. Blu e verde sono lunghezze d'onda fortemente emesse dalle stelle. Il rosso è una lunghezza d'onda emessa principalmente dalla polvere. Credito: NASA / JPL-Caltech

Alcune galassie unite sperimenteranno miliardi di anni di crescita. Per altri, tuttavia, la fusione darà il via a processi che alla fine arrestano la formazione stellare, facendo appassire prematuramente le galassie.

Per più di 10 anni, gli scienziati che hanno lavorato al LIRG Survey (GOALS) del Great Observatories hanno usato le galassie vicine per studiare i dettagli delle fusioni di galassie e usarle per studiare la storia dell'universo.

Il sondaggio si è concentrato su 200 oggetti vicini, tra cui molte galassie in varie fasi della fusione. Le immagini sopra mostrano tre di quegli obiettivi, ripresi da Spitzer.

Uno dei processi primari ritenuti responsabili di un'improvvisa interruzione della formazione stellare all'interno di una galassia unita è un buco nero troppo pieno. Al centro della maggior parte delle galassie si trova un buco nero supermassiccio, da milioni a miliardi di volte più massiccio del Sole.

Durante una fusione galattica, gas e polvere vengono spinti nel centro della galassia, dove aiutano a creare giovani stelle e alimentano anche il buco nero centrale.

Questa immagine mostra la fusione galattica di galassie conosciute come NGC 6786 (destra) e UGC 11415 (sinistra), anche chiamate collettivamente VII Zw 96. È composta da immagini di tre canali Spitzer Infrared Array Camera (IRAC): canale IRAC 1 in blu , Canale IRAC 2 in verde e canale IRAC 3 in rosso. Credito: NASA / JPL-Caltech

Questo improvviso scoppio di attività può creare un ambiente instabile. Onde d'urto o venti potenti prodotti dal crescente buco nero possono spazzare la galassia, espellendo grandi quantità di gas e bloccando la formazione di stelle. Deflussi sufficientemente potenti o ripetitivi possono ostacolare la capacità della galassia di creare nuove stelle.

La relazione tra fusioni, esplosioni di formazione stellare e attività del buco nero è complessa e gli scienziati stanno ancora lavorando per comprenderla appieno. Una delle galassie appena fuse è oggetto di uno studio dettagliato con il W.M. Keck Observatory alle Hawaii, in cui gli scienziati di GOALS hanno cercato onde d'urto galattiche guidate dal nucleo galattico attivo centrale, un oggetto estremamente luminoso alimentato da un buco nero supermassiccio che si nutre di materiale attorno ad esso.

La mancanza di firme di shock suggerisce che il ruolo dei nuclei galattici attivi nel modellare la crescita della galassia durante una fusione galattica potrebbe non essere semplice.

Questa immagine mostra due galassie in una fusione galattica nota come Arp 302, chiamata anche VV 340. In queste immagini, colori diversi corrispondono a diverse lunghezze d'onda della luce infrarossa. Blu e verde sono lunghezze d'onda fortemente emesse dalle stelle. Il rosso è una lunghezza d'onda emessa principalmente dalla polvere. Credito: NASA / JPL-Caltech

Le fusioni galattiche nel vicino universo appaiono particolarmente brillanti agli osservatori a infrarossi come Spitzer. Gli studi GOALS hanno anche fatto affidamento sulle osservazioni delle galassie bersaglio da parte di altri osservatori spaziali, tra cui i telescopi spaziali Hubble e Chandra della NASA, il satellite Herschel dell'Agenzia spaziale europea, nonché strutture a terra, tra cui l'Osservatorio Keck, la National Science Foundation Array molto grande e array Atacama Large Millimeter.

Originariamente pubblicato su sciscomedia.co.uk il 27 febbraio 2019.