Nell'Universo molte galassie stanno formando nuove stelle,
ma non ve ne sono di così prolifiche come le Galassie "Starbust" (esplosione di stelle), dove si formano stelle ad un ritmo frenetico.
Gli Astronomi recentemente hanno utilizzato Hubble per studiare alcune delle più piccole e numerose di queste Galassie "Starbust",
proprio durante il lasso di tempo nel quale si sono formate la maggior parte delle stelle dell'Universo.
Queste sono le Galassie Nane "Starbust" dell'Universo primordiale ed esse si sono rivelate molto più significative di quanto si potesse immaginare.
Episodio 75: Galassie Nane dall'effetto dirompente.
Presentato dal Dr J, alias Dr Joe Liske
L'Universo è pieno di stelle. Ma da dove provengono tutte queste stelle?
Beh, si formano nelle galassie all'interno di dense nubi di gas e polvere,
un processo che possiamo osservare tutt'ora nella nostra Galassia, la Via Lattea, così come in molte altre galassie vicine.
Non solo, siamo anche in grado di calcolare quante nuove stelle si formano ogni anno.
Se però, in tutte le galassie, il tasso medio di formazione stellare attuale fosse stato lo stesso per l'intera storia dell'Universo,
dovremmo aspettarci un numero decisamente inferiore di stelle di quante effettivamente ne possiamo osservare.
Ciò significa che, in passato, il tasso di formazione stellare nelle galassie dev'essere stato molto superiore a quello attuale.
Ed infatti, quando osserviamo galassie lontanissime nell'Universo dei primordi,
possiamo verificare che si stavano formando nuove stelle ad un ritmo di circa dieci volte superiore a quello odierno.
Con l'aiuto di Hubble è stato possibile tracciare l'intero ciclo di formazione stellare dell'Universo.
E si è scoperto che la maggior parte delle stelle si sono formate in un periodo compreso tra i due ed i sei miliardi di anni dopo il Big Bang.
Di conseguenza ora sappiamo bene "quando" le stelle si sono formate.
In questo episodio analizzeremo il "dove" ed il "come".
Le galassie nel corso della loro vita formano stelle in modo graduale e costante?
O, invece, in scoppi improvvisi e di breve durata?
Ed ancora, sono le dimensioni di una galassia a stabilire il numero di stelle che si formano al suo interno?
Gli astronomi hanno esaminato le galassie dell'Universo primordiale nella speranza di dare una risposta a questi quesiti.
Le galassie più studiate sono quelle più massicce e più luminose perché sono più facili da osservare.
In queste enormi galassie si è scoperto che la formazione stellare di allora rappresenta una buona parte delle stelle che vediamo al loro interno oggi.
Ma non è possibile ottenere un quadro completo studiando unicamente queste galassie giganti. E' necessario allargare la ricerca a galassie di tutte le dimensioni.
Gli astronomi di recente hanno utilizzato Hubble per studiare alcune Galassie Nane dell'Universo primordiale,
sorelle gemelle, di massa inferiore, delle galassie giganti studiate in precedenza.
Le Galassie Nane sono oggetti piccoli e deboli, molto difficili da studiare a queste distanze.
Ma ne vale assolutamente la pena, perché alcune di esse stanno esibendo uno spettacolo grandioso.
Circa un terzo di queste Galassie Nane stanno formando stelle così rapidamente da poter raddoppiare la loro popolazione stellare in soli 150 milioni di anni.
Un periodo di tempo estremamente breve, pari ad una piccola frazione della loro intera esistenza,
soprattutto se pensiamo che, per raddoppiare la loro massa stellare, le altre galassie impiegano miliardi di anni.
Naturalmente, queste Galassie Nane non saranno in grado di sostenere a lungo un tasso di formazione stellare così incredibilmente alto -
si suppone stiano vivendo un periodo di formazione stellare eccezionale ma di breve durata.
L'enorme popolazione di Galassie Nane presente nell'Universo ci suggerisce come questa sfrenata attività di "Starburst" porti alla formazione di un numero impressionante di stelle.
Ma come sono riusciti gli Astronomi a misurare l'attività di formazione stellare in queste Galassie Nane così poco luminose?
Beh, hanno utilizzato la sensibilissime Wide Field Camera 3 (Camera a Campo Largo 3) di Hubble in modalità "Spettroscopia Grism".
Nello Spettroscopio Grism, un reticolo di diffrazione è accoppiato ad un prisma per scomporre la luce di una galassia e produrne lo spettro.
La sua particolarità sta nel fatto che svolge il suo compito in un modo molto efficiente, con una perdita di luce trascurabile e con la capacità di analizzare molte galassie in un'unica ripresa.
Ottenuto lo spettro, si può verificare la presenza della luce emessa dal gas idrogeno all'interno della galassia.
Quando nelle Galassie è in atto una formazione stellare, le stelle neonate emettono radiazioni così energetiche da far risplendere le nubi di gas idrogeno che le avvolgono.
È importante sottolineare che la radiazione luminosa dell'idrogeno si mostra nello spettro come una piccola serie di righe strettissime ma molto evidenti,
tanto da essere individuate più facilmente che non quelle restituite dalla debole luce emessa dalle stelle.
Ma il bello di tutto questo è che la quantità di luce in una sola di quelle righe ci dice esattamente il tasso di formazione stellare in corso nella galassia.
Scoprire ed analizzare Galassie Starburst di differenti dimensioni,
ci dà una nuova visione della storia dell'Universo e ci aiuta a svelare i misteri dell'evoluzione delle galassie.
Attualmente non possiamo essere ancora sicuri di quali siano i reali meccanismi che rendono queste Galassie Nane così attive nel formare nuove stelle.
In linea di principio, uno Starburst può essere innescato da una serie di diversi eventi accaduti nel recente passato di una galassia.
Ad esempio, una fusione o anche solo un'interazione mareale con un'altra galassia,
oppure l'onda d'urto di una supernova.
Non sappiamo ancora, però, cosa abbia effettivamente innescato gli Starbust nelle Galassie Nane dell'Universo primordiale finora esaminate.
Tutto quello che sappiamo, per ora, è che non c'è nessun bisogno di essere grandi per avere un effetto dirompente in materia di formazione stellare.
Un saluto dal Dr J e da Hubblecast. Ancora una volta, la natura ci ha sorpreso oltre la nostra più sfrenata immaginazione.
Hubblecast è prodotto da ESA / Hubble presso l'European Southern Observatory in Germania.
La missione Hubble è un progetto di cooperazione internazionale tra la NASA e l'Agenzia Spaziale Europea.
www.spacetelescope.org
Trascritto da ESA / Hubble. Traduzione Gianni Pasquali