La battaglia dei Titani

Che cosa accomuna i pirati con due galassie in collisione? Molto più di quanto possiate immaginare. Certo, i pirati di cui stiamo parlando non vanno in giro per i mari a depredare navi. Le loro ‘armi’ sono uno dei più potenti telescopi del mondo, il Gran Telescopio Canarias (GTC) con il suo spettroscopio CanariCam, computer molto potenti e  soprattutto le loro menti. Sì perché ‘Los Piratas’ (i Pirati, appunto) è il soprannome che si sono dati un simpatico gruppo di astronomi di istituti di ricerca italiani (Miguel Pereira Santaella, associato INAF), spagnoli, messicani, statunitensi, tedeschi, cileni e inglesi che hanno studiato Arp 299, una coppia di galassie  in collisione (le cui sigle sono rispettivamente NGC3690 e IC694). Il sistema, ancora nelle prime fasi di scontro, vede la presenza di un nucleo attivo (Active Galactic Nucleus – AGN) che ospita un buco nero all’interno di ciascuna delle galassie. Penetrare nel cuore di queste regioni dense è piuttosto complicato. Sono in gran parte circondate da una enorme ‘ciambella’ di gas e polveri (il cosiddetto toro) che blocca l’emissione dei buchi neri, a prescindere dal gas e dalla polvere delle galassie ospitanti circostanti. Con strumenti come CanariCam e la grande capacità di raccolta della luce del Gran Telescopio Canarias è però possibile mettere a fuoco le parti interne di queste regioni dense e capire cosa sta accadendo all’interno di questa cortina. L’interazione che sta avvenendo in Arp 299 è iniziata almeno 750 milioni di anni fa, ma il sistema, denominato LIRG (Acronimo di Luminous InfraRed Galaxies, galassie luminose nell’infrarosso), non è ancora completamente unito. La sorgente principale della sua emissione elettromagnetica è l’attività intensa di formazione stellare in atto nel sistema. Le regioni interessate dal fenomeno sono i nuclei, i bracci a spirale e anche la zona di collisione delle due galassie. “Precedenti studi hanno rilevato attività nel nucleo di entrambe le galassie”, ha spiegato Almudena Alonso Herrero, a capo dello studio pubblicato sulla rivista The Astrophisical Journal Letters. “Ma grazie alla elevata risoluzione angolare dei dati spettroscopici del CanariCam le osservazioni sono migliorate di un fattore dieci rispetto alle precedenti, eseguite nel medio infrarosso. I dati nelle nostre mani – conclude Herrero – rivelano presenza di attività al centro di entrambi i nuclei”. L’emissione in medio infrarosso dal nucleo di NGC3690 (la galassia occidentale) può essere spiegata in termini di riemissione della polvere nel toro riscaldato dal nucleo attivo. D’altro canto, lo spettro della regione centrale di IC694 (la galassia orientale) mostra la presenza di idrocarburi policiclici aromatici, originari di una regione inglobata e indice della presenza di intense attività di formazione stellare in questa regione, così come provano le polveri riscaldate dal nucleo attivo. Grazie al lavoro dei ‘Los Piratas’ per la prima volta è stato possibile individuare e differenziare una emissione in medio infrarosso da due nuclei attivi, che in Arp 299 emettono simultaneamente. Arp 299 diventa quindi un caso di studio utile a testare le previsioni teoriche dell’attività contemporanea di due nuclei galattici attivi durante le prime fasi di collisione galattica.
di Davide Coreo Borga (INAF)

All’origine della Corrente Magellanica: braccio di ferro gravitazionale fra le Nubi

Recenti studi e nuovi modelli computerizzati sembrano aver trovato una soluzione al mistero quarantennale della Corrente Magellanica, vale a dire quel flusso di idrogeno neutro e stelle, scoperto nel 1972, originato dall’interazione gravitazionale tra la Via Lattea e le due Nubi di Magellano. Il lungo ponte di gas si sarebbe formato a causa delle intense forze mareali che legano, come due satelliti, le nubi alla nostra galassia. Secondo i ricercatori, che hanno utilizzando il telescopio spaziale Hubble di NASA/ESA per le osservazioni, il fenomeno è principalmente causato dalla Piccola Nube di Magellano e risale a circa 2 miliardi di anni fa. Le Nubi di Magellano sono due galassie nane molto vicine alla Via Lattea tra le quali intercorre un forte legame gravitazionale, che le spinge sempre di più verso di noi. Nuove osservazioni con Hubble hanno dimostrato che la maggior parte del gas e del materiale di cui è composta la Corrente Magellanica proviene non solo dalla Piccola Nube, bensì una seconda e più recente zona è stata formata da materiale strappato via dalla Grande Nube. Gli esperti si sono avvalsi anche del Cosmic Origins Spectrograph (COS) montato su Hubble per determinare l’origine dei filamenti di gas, di concerto con il Very Large Telescope dell’ESO, con il quale hanno misurato la quantità di elementi pesanti, come l’ossigeno e lo zolfo, in sei zone diverse della Corrente. Maggiori quantità sono state trovate in prossimità delle due Nubi, mentre all’interno della corrente stessa sono stati rilevati bassi livelli di elementi pesanti. La scoperta di una zona di recente formazione è stata sorprendente e inattesa per i ricercatori, che hanno sempre pensato che la corrente fosse stata interamente originata dalla Piccola Nube, proprio perché di massa inferiore e meno legata gravitazionalmente alla Via Lattea. La Grande Nube di Magellano, essendo più grande, è sempre stata ritenuta più capace di tenere aggrappati i gas, fondamentali per la formazione di nuove stelle. Mano a mano che queste nubi si avvicinano alla Via Lattea e al suo alone di gas caldi, la pressione esercitata da questi ultimi spinge i gas delle nubi nello spazio. Questo processo, insieme al braccio di ferro gravitazionale  tra le due Nubi di Magellano, si pensa sia il principale responsabile della formazione della Corrente Magellanica.
di Eleonora Ferroni (INAF)

Una nuova stella ogni cinque ore

Come una fabbrica nel pieno del suo ciclo produttivo, la coppia di galassie HXMM01 è stata una eccezionale fucina di nuove stelle, dove si sfornavano ogni anno nuovi astri per una massa complessiva equivalente a quella di 2000 soli. Il passato è d’obbligo perché HXMM01, due galassie interagenti scoperte grazie al programma di Survey HerMES (Herschel Multi-tiered Extragalactic Survey) condotto dal satellite Herschel dell’ESA e studiate da un team di ricercatori guidati da Hai Fu, astrofisico della University of California Irvine con i dati raccolti da vari telescopi e radiotelescopi terrestri, sono state osservate in un’epoca assai remota. Ovvero quasi 11 miliardi di anni fa, quando l’universo aveva poco più del 20 per cento della sua età attuale.
“Si tratta di un sistema davvero estremo, con un tasso di formazione stellare così elevato da farlo apparire come una sorgente super-brillante nella mappe di Herschel” commenta Mattia Negrello, ricercatore dell’INAF-Osservatorio Astronomico di Padova, co-autore dello studio appena pubblicato online sul sito web della rivistaNature. “Finora gli oggetti così luminosi scoperti grazie a Herschel si erano dimostrati dotati di un ‘aiutino’ naturale, ovvero la loro brillantezza era accentuata dall’effetto del lensing gravitazionale. Un fenomeno  in cui la luminosità apparente della sorgente lontana è amplificata da una galassia massiccia (la lente gravitazionale) posta lungo la linea di vista dell’osservatore . Con nostra grande sorpresa però le indagini che abbiamo condotto su HXMM01 ci hanno mostrato che questo sistema è solo debolmente amplificato dal lensing e quindi la sua luminosità osservata è quasi interamente dovuta ai processi di formazione stellare che avvengono nella galassie stessa”.
Secondo i ricercatori questa furiosa attività è stata causata dal fatto che le due galassie erano piuttosto vicine e nell’atto di una fusione in un’unica grande struttura da cui si sarebbe generata una galassia ellittica supergigante. Come conseguenza, questo processo accelerato avrebbe consumato in poco più di 200 milioni di anni tutto il gas presente nelle galassie, la materia prima necessaria per assemblare nuove stelle, con la conseguenza di determinarne un drastico crollo nella natalità stellare.
Sistemi così estremi sono molto rari nel cielo, circa uno per ogni centinaio di gradi quadrati” prosegue Negrello. “La scoperta di questa peculiare sorgente è stata possibile solo grazie alla capacità del telescopio spaziale Herschel di mappare vaste aree di cielo in tempi relativamente brevi. Molte delle regioni di cielo osservate da Herschel aspettano ancora di essere analizzate a fondo, e quindi ci aspettiamo di scoprire altri sistemi simili a questo nel prossimo futuro. Sorgenti estreme che ci permetteranno di studiare in dettaglio i meccanismi alla base della formazione delle galassie più massicce che si osservano oggi nell’Universo”.
di Marco Galliani (INAF)

Un occhio di fuoco nel cielo

Sembra un occhio fiammeggiante, incastonato tra le stelle del cielo. È la nebulosa planetaria denominata ESO 456-67, che si trova in direzione della costellazione del Sagittario, ripresa dal telescopio spaziale Hubble. A dispetto del suo nome, quest’oggetto celeste non ha nulla a che spartire con i pianeti. La sua denominazione impropria risale a più di un secolo fa, quando gli astronomi non disponevano ancora di strumenti sufficientemente potenti e si trovarono a scoprire nel cielo queste nebulose che apparivano come piccoli dischetti indistinti e simili, appunto, a pianeti. In realtà la natura di ESO 456-67 e delle altre nebulose planetarie è del tutto diversa. Esse sono il guscio esterno di una stella simile al Sole soffiato nello spazio dopo che l’astro ha esaurito l’idrogeno, fonte principale delle reazioni di fusione nucleare che lo alimentano. Nell’immagine (pubblicata sul sito INAF) è possibile vedere i vari strati di materiale espulso dalla stella, il cui nucleo è presente al centro della nebulosa. Ognuno di questi strati è individuato da un diverso colore: rosso, arancione, giallo e verde, mentre alcune zone prossime alla stella centrale sembrano quasi completamente prive di materia.
di Marco Galliani (INAF)

Un muro davanti a Betelgeuse

Betelgeuse è una delle stelle meglio visibili ad occhio nudo e inoltre rappresenta un oggetto molto prossimo alla  definitiva trasformazione in supernova. Essa ha un diametro pari a 1000 volte quello del Sole e brilla 100 000 volte di più. Gli archi che si allontanano da lei sono segni della sua fine imminente e rappresentano materia che è già stata espulsa durante la fase di supergigante rossa.
In particolare ciò che ha visto recentemente Herschel sono gli effetti del vento stellare che impatta contro il mezzo interstellare ad una velocità di circa 30 km/sec. Queste onde d’urto si vedono soprattutto davanti alla stella nella direzione del suo moto spaziale. Attorno alla stella si nota anche un inviluppo di materia di forma asimmetrica. Certe caratteristiche possono essere viste solo nel lontano infrarosso.
Ciò che però nessuno si aspettava è quella specie di linea verticale a breve distanza dagli archi della stella. Sembra una specie di “muro” di polvere e gas che niente ha a che vedere con la stella moribonda. Si pensa che sia un filamento legato al campo magnetico galattico o il bordo di una nube interstellare, illuminato dalla stessa Betelgeuse.
Facendo un po’ di conti, l’arco più esterno associato alla supergigante colliderà con il muro tra circa 5000 anni. La stella si scontrerà con lui 12500 anni più tardi, sempre che non sia già esplosa prima…
di Vincenzo Zappalà (astronomia.com)

Volontari alla ricerca di “Bolle” galattiche

Bolle nella nostra Galassia. A gonfiarle sono le nuove calde giovani stelle che fanno della Via Lattea una galassia ancora “effervescente” come le bollicine dello champagne. Stelle che soffiano queste bolle con le polveri e il gas circostante, indicando così la posizione delle regioni di formazione stellare più recenti.
Come avvenuto per molte altre survey virtuali, del tipo di GalaxyZoo ad esempio, anche per la ricerca intensiva di queste bolle si è fatto ricorso a dei volontari.
Per partecipare non si può far altro che visitare il sito del Milky Way Project (www. Milkywayproject.org), imparare le procedure dal “Tutorial” e poi iscriversi. In questo modo si potrà subito cominciare a visionare i campi stellari fotografati dal Telescopio Spaziale Spitzer , annotando con dei marker grafici la posizione di una eventuale bolla gassosa.
Al momento oltre 35 mila volontari vanno a caccia di bolle gassose galattiche visionando al computer le immagini di Spitzer. Per ora ne hanno scoperto oltre 5000!
Il progetto sta evidenziando che quasi un terzo delle bolle rispondono a delle “gerarchie”; bolle più piccole si trovano intorno al cerchio di bolle più grandi. Questo suggerisce che nuove generazioni di formazione stellare vengono generate dalle bolle in espansione. La cosa è decisamente interessante, ma sono necessari più dati e per questo è necessario partecipare numerosi alla ricerca !
Tratto da: Bolle galattiche di Francesco Rea pagina 7 Coelum 158