La nascita delle stelle nelle galassie in collisione
Contrariamente a quanto si potrebbe pensare, la collisione tra galassie non porta alla distruzione delle stelle, ma crea invece le condizioni ideali per la nascita di milioni di nuove stelle. Uno studio recente, condotto da un team di ricercatori della Penn State University e sfruttando le potenzialità del Telescopio Spaziale Hubble della NASA, ha messo in luce questo sorprendente fenomeno. Analizzando 12 galassie dotate di lunghe code simili a girini, create dalle forze di marea generate dalle collisioni, il team ha scoperto 425 ammassi di stelle neonate, ognuno contenente fino a un milione di stelle appena nate.
Approfondimenti sulla formazione stellare
Le collisioni galattiche portano alla formazione di nuvole di gas che, collidendo e collassando, creano un ambiente ad alta pressione favorevole alla nascita delle stelle. Sebbene gli interni delle fusioni galattiche siano stati ampiamente studiati, meno si sapeva sulla possibile formazione stellare nei detriti risultanti da queste fusioni, come nelle code di marea. Quando le galassie interagiscono, le forze di marea gravitazionali estraggono lunghi filamenti di gas e polvere. La lotta gravitazionale tra le galassie interagenti allunga il braccio a spirale della galassia come caramella mou, e gli ammassi stellari lungo la coda appaiono quasi come una stringa di perle. Due esempi noti di galassie con queste code di marea sono le galassie Antennae e Mice, ognuna con lunghe proiezioni strette e simili a dita.
Risultati dello studio e implicazioni
Nel nuovo studio, il team di ricerca ha utilizzato una combinazione di nuove osservazioni e dati d’archivio di Hubble per determinare l’età e la massa degli ammassi stellari all’interno delle 12 code di marea. Hanno poi identificato il tasso di formazione stellare utilizzando dati provenienti da due telescopi spaziali ultravioletti in orbita attorno alla Terra, uno a bordo del Galaxy Evolution Explorer (Galex) ormai dismesso e uno a bordo dell’Osservatorio Neil Gehrels Swift, il cui Centro Operativo Missioni si trova alla Penn State.
Il team ha scoperto che molti degli ammassi stellari nelle code di marea sono molto giovani, con soli 10 milioni di anni di età. Inoltre, gli ammassi sembrano formarsi allo stesso ritmo lungo l’intera lunghezza delle code che si estendono per migliaia di anni luce. I risultati sono stati pubblicati nel Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Prima delle fusioni, le galassie erano ricche di nuvole polverose di idrogeno molecolare che potevano rimanere inerti. Mentre le nuvole si scontravano e si urtavano l’una contro l’altra durante la collisione, l’idrogeno veniva compresso al punto da innescare una tempesta di nascite stellari.
Secondo i ricercatori, il destino di questi ammassi allungati è incerto. Potrebbero rimanere gravitazionalmente intatti ed evolversi in ammassi stellari globulari, come quelli che orbitano al di fuori del piano della nostra galassia Via Lattea. Oppure potrebbero disperdersi per formare un alone di stelle attorno a una galassia a spirale o essere espulsi per diventare stelle intergalattiche erranti.
Si pensa che gli ammassi stellari nelle code di marea potrebbero essere stati più comuni nell’universo primordiale, quando l’universo era più piccolo e le collisioni galattiche erano più frequenti.
Il team di ricerca e il finanziamento
Il team 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. Al team si sono uniti anche Sanchayeeta Borthakur e Karen Knierman dell’Arizona State University; Aparna Chitre dell’Istituto di Scienza del Telescopio Spaziale; Patrick R. Durrell della Youngstown State University; Debra Elmegreen del Vassar College; Jayanne English dell’Università del Manitoba; Sarah Gallagher dell’Università di Western Ontario; Iraklis Konstantopoulos, studioso indipendente in Nuova Zelanda; Moupiya Maji del Centro Interuniversitario di Astronomia e Astrofisica in India; Brendan Mullan della Carnegie Mellon University; Gelys Trancho dell’Osservatorio Internazionale del Thirty Meter Telescope; e William Vacca del NASA Ames Research Center.