Collisioni galattiche e nascita delle stelle: le ultime rivelazioni di Hubble

La genesi delle stelle in seguito a collisioni galattiche

Le collisioni tra galassie sono fenomeni di grande impatto visivo che possono sembrare catastrofici, ma in realtà rappresentano un’opportunità per la nascita di nuove stelle. Una ricerca recente, condotta da un gruppo di studiosi della Penn State University e supportata dal telescopio spaziale Hubble della NASA, ha dimostrato che queste collisioni non solo non annientano le stelle già esistenti, ma creano le condizioni perfette per la generazione di milioni di nuove stelle.

La metamorfosi delle galassie

La galassia AM 1054-325, ad esempio, ha subito una trasformazione da una forma spirale piatta a una forma a S a causa dell’influenza gravitazionale di una galassia vicina. Questo processo ha portato alla creazione di nuovi gruppi stellari lungo una coda di marea che si estende per migliaia di anni luce, somigliante a una collana di perle. Gli studiosi hanno analizzato 12 di queste code di marea e hanno identificato 425 gruppi stellari, ciascuno contenente fino a un milione di stelle appena formate.

Le code di marea, originate dalle collisioni galattiche, sono costituite da gas, polvere e stelle. Durante l’interazione tra galassie, le forze di marea gravitazionali estraggono lunghi filamenti di gas e polvere. La battaglia gravitazionale tra le galassie coinvolte allunga il braccio a spirale della galassia come fosse caramella mou, e i gruppi stellari lungo la coda sembrano quasi una sequenza di perle. Esempi noti di galassie con queste code di marea sono le galassie Antennae e Mice, entrambe con proiezioni lunghe e sottili simili a dita.

Le rivelazioni dello studio e le loro conseguenze

Nella nuova ricerca, il gruppo di lavoro ha utilizzato una combinazione di osservazioni recenti e dati d’archivio di Hubble per stabilire l’età e la massa dei gruppi stellari all’interno delle 12 code di marea. Hanno poi calcolato il tasso di formazione stellare utilizzando dati provenienti da due telescopi spaziali ultravioletti in orbita intorno alla Terra, uno precedentemente a bordo del Galaxy Evolution Explorer (Galex) e l’altro a bordo dell’osservatorio Neil Gehrels Swift, il cui centro operativo si trova alla Penn State.

Gli scienziati hanno scoperto che molti dei gruppi stellari nelle code di marea sono estremamente giovani, con un’età di soli 10 milioni di anni. Inoltre, sembra che i gruppi si formino a un ritmo costante lungo tutta l’estensione delle code che si prolungano per migliaia di anni luce. I risultati sono stati pubblicati nel Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

“È notevole osservare così tanti oggetti giovani nelle code. Ciò ci informa molto sull’efficacia della formazione dei gruppi”, ha affermato l’autore principale dello studio, Michael Rodruck, docente e direttore dell’Osservatorio Keeble al Randolph-Macon College in Virginia, che era uno studente di dottorato alla Penn State durante la ricerca. “Con le code di marea, si generano nuove generazioni di stelle che altrimenti potrebbero non essere venute alla luce.”

Il futuro dei gruppi stellari

Prima delle fusioni, le galassie erano piene di nuvole polverose di idrogeno molecolare che potevano rimanere inattive. Mentre le nuvole si scontravano e si urtavano durante la collisione, l’idrogeno veniva compresso fino a scatenare una tempesta di nascite stellari.

Secondo gli studiosi, il destino di questi gruppi stellari allungati è incerto. Potrebbero rimanere gravitazionalmente stabili ed evolversi in gruppi stellari globulari, come quelli che orbitano al di fuori del piano della nostra galassia Via Lattea. Oppure potrebbero disgregarsi per formare un alone di stelle attorno a una galassia a spirale o essere espulsi per diventare stelle intergalattiche vaganti.

“Crediamo che i gruppi stellari nelle code di marea possano essere stati più diffusi nell’universo primordiale, quando l’universo era più piccolo e le collisioni galattiche erano più comuni”, ha dichiarato Jane Charlton, professore di astronomia e astrofisica alla Penn State e membro del gruppo di ricerca.

Il gruppo di ricerca della Penn State includeva anche Caryl Gronwall, professore di ricerca di astronomia e astrofisica, e Yuexing Li, professore associato di astronomia e astrofisica. Il gruppo comprendeva inoltre ricercatori di altre istituzioni, tra cui l’Arizona State University, lo Space Telescope Science Institute, la Youngstown State University, il Vassar College, l’Università del Manitoba, l’Università di Western Ontario, uno studioso indipendente in Nuova Zelanda, il Centro Inter-Universitario di Astronomia e Astrofisica in India, la Carnegie Mellon University, il Thirty Meter Telescope International Observatory e il NASA Ames Research Center.

Questo lavoro è stato finanziato dalla NASA attraverso lo Space Telescope Science Institute.

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