Precedenti studi sulla formazione e l'evoluzione delle galassie a spirale potrebbero essere stati basati su un presupposto errato, suggerisce un team di ricercatori dell'Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA).

La maggior parte delle galassie a spirale è caratterizzata da un disco, in cui stelle, gas e polvere si estendono secondo un caratteristico schema di bracci a spirale attorcigliati, e una luminosa zona centrale, chiamato il rigonfiamento. Quando si studia come si formano ed evolvono le galassie, è fondamentale distinguere tra queste due componenti. Ciò rappresenta una sfida scientifica e studi precedenti hanno tradizionalmente assunto che la luminosità del disco aumenta in modo esponenziale fino al centro galattico.

Questo presupposto comune viene messo in discussione in uno studio, pubblicato in Astronomia e astrofisica e scritto da Iris Breda, Polychronis Papaderos e Jean Michel Gomes, dell'Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA). Utilizzando una nuova tecnica per separare il rigonfiamento dal disco applicata a 135 galassie a spirale dal rilevamento CALIFA, i ricercatori hanno scoperto un contributo minore delle stelle del disco alla luminosità complessiva del centro della galassia. Secondo gli autori, questo ha ampie implicazioni per gli studi sulla formazione e l'evoluzione delle galassie.

"Abbiamo sviluppato una nuova tecnica di decomposizione spettrofotometrica del disco di rigonfiamento che, per la prima volta, combina strumenti avanzati di sintesi spettrale e fotometria di superficie, di cui due sviluppati presso IA, gli strumenti FADO e iFIT, "dice Iris Breda, di IA e Universidade do Porto (U.Porto). "Li abbiamo usati per determinare il contributo massimo del disco all'interno del raggio del rigonfiamento. Questa tecnica, che abbiamo applicato a un campione rappresentativo di galassie a spirale, ha rivelato che, in circa un terzo di essi, il disco sotto il rigonfiamento non conserva il suo profilo esponenziale, ma mostra invece un appiattimento centrale o addirittura una forte diminuzione."

Se confermato, questa scoperta implica che la quantità relativa apportata dalle stelle disco e rigonfiamento al centro della galassia è diversa da quella precedentemente presentata in un numero consistente di studi che ipotizzavano un aumento esponenziale fino al centro del disco.

Precedenti studi sull'evoluzione delle galassie a spirale possono essere viziati assumendo che il contributo di luminosità delle stelle intrinseco al rigonfiamento sia meno significativo di quanto non sia in realtà. Ad esempio, nelle galassie a spirale in cui il disco rappresenta l'80 per cento della luminosità nell'area centrale, una sua sopravvalutazione può portare a una classificazione errata del tipo di rigonfiamento.

Ciò ha ancora ulteriori implicazioni quando si tratta di galassie con intensa attività nei loro nuclei associate alla presenza di un buco nero supermassiccio, il cosiddetto nucleo galattico attivo (AGN). Polychronis Papaderos, dalla Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa (Ciências ULisboa), dice, "La conferma di un appiattimento o addirittura di una flessione verso il basso della densità della popolazione stellare del disco all'interno del raggio del rigonfiamento galattico implicherebbe una revisione verso l'alto delle determinazioni di massa per i rigonfiamenti galattici. Questo, a sua volta, presumibilmente porterà a un cambiamento nella correlazione di massa tra rigonfiamento e buco nero supermassiccio, e pongono nuovi importanti vincoli ai modelli di formazione delle galassie".