Il lato oscuro degli ammassi

Gli ammassi globulari sono enormi sfere di migliaia di stelle, in orbita intorno alla maggior parte delle galassie. Sono tra i sistemi stellari più vecchi che si conoscano nell’Universo e sono sopravvissuti per la maggior parte dell’arco della crescita ed evoluzione delle galassie. Matt Taylor, studente di dottorato presso la Pontificia Universidad Catolica de Chile, a Santiago in Cile, e titolare di una borsa dell’ESO è il primo autore di questo nuovo lavoro. Egli descrive il caso: “Gli ammassi globulari e le stelle che li compongono sono la chiave per capire la formazione e l’evoluzione delle galassie. Per decenni gli astronomi hanno pensato che le stelle che formavano un dato ammasso globulare condividessero età di formazione e composizione chimica – ma ora sappiamo che sono creature più strane e più complicate“. La galassia ellittica Centauro A (nota anche come NGC 5128) è la galassia gigante più vicina alla Via Lattea e si sospetta che contenga almeno 2000 ammassi globulari. Molti di questi sono più brillanti e più massicci dei circa 150 in orbita nella Via Lattea. Matt Taylor e il suo gruppo hanno eseguito lo studio finora più dettagliato di un campione di 125 ammassi globulari intorno a Centauro A usando lo strumento FLAMES sul VLT (Very Large Telescope) dell’ESO all’Osservatorio del Paranal nel Cile settentrionale (fino ad oggi gli astronomi hanno studiato con questo dettaglio solo ammassi stellari nel Gruppo Locale. Le distanze relativamente piccole rendono possibili misure dirette delle loro masse. Osservando NGC 5128, che è una galassia ellittica isolata e massiccia appena fuori dal Gruppo Locale, a circa 12 milioni di anni luce di distanza, sono stati in grado di stimare le masse degli ammassi globulari in un ambiente completamente diverso, spingendo VLT/FLAMES ai suoi limiti). Hanno sfruttato queste osservazioni per derivare la massa degli ammassi e confrontare i risultati con la luminosità di ciascuno di essi. Per la maggioranza degli ammassi della nuova ricerca, i più brillanti avevano anche una massa maggiore, come ci si aspettava: se un ammasso contiene più stelle ha una luminosità totale maggiore e una massa maggiore. Ma per alcuni degli ammassi globulari si vedeva qualcosa di strano: erano molte volte più massicci di quello che avrebbero dovuto essere. E, più strano ancora, più massicci erano e maggiore era la frazione di materia che non emette luce. Qualcosa in questi ammassi era scuro, nascosto e massiccio. Ma cosa? C’erano diverse possibilità. Forse l’ammasso oscuro contiene dei buchi neri, o altri resti stellari oscuri nel nucleo? Questo potrebbe spiegare parte della massa nascosta, ma l’equipe di lavoro ha concluso che ci deve essere qualcos’altro. Che dire della materia oscura? Gli ammassi globulari sono considerati quasi privi di questa sostanza misteriosa ma forse, per qualche ragione ancora sconosciuta, alcuni ammassi hanno mantenuto quantità significative di materia oscura nel centro. Questo spiegherebbe le osservazioni, ma non rientra nelle teorie convenzionali. Il coautore Thomas Puzia aggiunge: “La nostra scoperta di ammassi stellari con masse inaspettatamente alte rispetto alla quantità di stelle che contengono suggerisce che ci possano essere diverse famiglie di ammassi globulari, con diverse storie di formazione. Apparentemente alcuni ammassi stellari hanno lo stesso aspetto, si muovono nello stesso modo e e hanno lo stesso odore dei soliti ammassi globulari, ma ci potrebbe essere letteralmente molto più di ciò che si vede!“. Questi oggetti sono ancora un mistero. L’equipe è impegnata anche su una survey più ampia di ammassi globulari in altre galassie e stanno arrivando i primi indizi che questi ammassi scuri si trovino anche altrove. Matt Taylor riassume la situazione: “Siamo inciampati in una nuova e misteriosa classe di ammassi stellari! Questo mostra che abbiamo ancora molto da imparare su tutti gli aspetti della formazione degli ammassi globulari. È un risultato importante e ora dobbiamo trovare altri esempi di questi ammassi scuri intorno ad altre galassie
Comunicato ESO

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