Questa immagine mostra il cielo intorno alle galassie ultra diffuse NGC 1052-DF4 e NGC 1052-DF2. È stato creato da immagini che fanno parte del Digitized Sky Survey 2. NGC 1052-DF2 è praticamente invisibile in questa immagine. Nel 2018 è stato scoperto un team internazionale di ricercatori che utilizzava il telescopio spaziale Hubble della NASA/ESA e diversi altri osservatori, per la prima volta, una galassia nel nostro vicinato cosmico a cui manca la maggior parte della sua materia oscura. Questa scoperta della galassia NGC 1052-DF2 è stata una sorpresa per gli astronomi, come si è capito che la materia oscura (DM) è un costituente chiave negli attuali modelli di formazione ed evoluzione delle galassie. Infatti, senza la presenza di DM, il gas primordiale mancherebbe di forza di gravità sufficiente per iniziare a collassare e formare nuove galassie. Un anno dopo, è stata scoperta un'altra galassia a cui manca la materia oscura, NGC 1052-DF4, che ha ulteriormente innescato intensi dibattiti tra gli astronomi sulla natura di questi oggetti. Ora, nuovi dati Hubble sono stati usati per spiegare il motivo dietro la scomparsa della materia oscura in NGC 1052-DF4, che risiede a 45 milioni di anni luce di distanza, fornendo ulteriori prove per l'interruzione delle maree. Studiando la distribuzione della luce e degli ammassi globulari della galassia, gli astronomi hanno concluso che le forze di gravità della vicina galassia NGC 1035 hanno strappato la materia oscura da NGC 1052-DF4 e ora stanno facendo a pezzi la galassia. Credito:ESA/Hubble, NASA, Digitalized Sky Survey 2 Riconoscimento:Davide de Martin
Nuovi dati dal telescopio spaziale Hubble della NASA/ESA forniscono ulteriori prove per l'interruzione delle maree nella galassia NGC 1052-DF4. Questo risultato spiega una precedente scoperta secondo cui a questa galassia manca la maggior parte della sua materia oscura. Studiando la distribuzione della luce e degli ammassi globulari della galassia, gli astronomi hanno concluso che le forze di gravità della vicina galassia NGC 1035 hanno strappato la materia oscura da NGC 1052-DF4 e ora stanno facendo a pezzi la galassia.
Nel 2018 un team internazionale di ricercatori che utilizzava il telescopio spaziale Hubble della NASA/ESA e diversi altri osservatori ha scoperto, per la prima volta, una galassia nel nostro vicinato cosmico a cui manca la maggior parte della sua materia oscura. Questa scoperta della galassia NGC 1052-DF2 è stata una sorpresa per gli astronomi, come si è capito che la materia oscura (DM) è un costituente chiave negli attuali modelli di formazione ed evoluzione delle galassie. Infatti, senza la presenza di DM, il gas primordiale mancherebbe di forza di gravità sufficiente per iniziare a collassare e formare nuove galassie. Un anno dopo, è stata scoperta un'altra galassia a cui manca la materia oscura, NGC 1052-DF4, che ha ulteriormente innescato intensi dibattiti tra gli astronomi sulla natura di questi oggetti.
Ora, nuovi dati Hubble sono stati usati per spiegare il motivo dietro la scomparsa della materia oscura in NGC 1052-DF4, che si trova a 45 milioni di anni luce di distanza. Mireia Montes dell'Università del New South Wales in Australia ha guidato un team internazionale di astronomi per studiare la galassia utilizzando immagini ottiche profonde. Hanno scoperto che la materia oscura mancante può essere spiegata dagli effetti dell'interruzione delle maree. Le forze di gravità della vicina galassia massiccia NGC 1035 stanno facendo a pezzi NGC 1052-DF4. Durante questo processo, la materia oscura viene rimossa, mentre le stelle risentono dell'interazione con un'altra galassia in una fase successiva.
Fino ad ora, la rimozione della materia oscura in questo modo è rimasta nascosta agli astronomi in quanto può essere osservata solo utilizzando immagini estremamente profonde che possono rivelare caratteristiche estremamente deboli. "Abbiamo usato Hubble in due modi per scoprire che NGC 1052-DF4 sta vivendo un'interazione, " ha spiegato Montes. "Questo include lo studio della luce della galassia e la distribuzione degli ammassi globulari nella galassia".
Grazie all'alta risoluzione di Hubble, gli astronomi potrebbero identificare la popolazione di ammassi globulari della galassia. Il telescopio Gran Telescopio Canarias (GTC) da 10,4 metri e il telescopio IAC80 alle Canarie, Spagna, sono stati utilizzati anche per integrare le osservazioni di Hubble studiando ulteriormente i dati.
Questa immagine presenta la regione intorno alla galassia NGC 1052-DF4, ripresa dal telescopio IAC80 dell'Osservatorio del Teide a Tenerife. La figura evidenzia le principali galassie nel campo visivo, incluso NGC 1052-DF4 (al centro dell'immagine), e il suo vicino NGC 1035 (centro sinistra). Credito:M. Montes et al.
"Non basta passare molto tempo ad osservare l'oggetto, ma un attento trattamento dei dati è fondamentale, " ha spiegato il membro del team Raúl Infante-Sainz dell'Instituto de Astrofísica de Canarias in Spagna. "Era quindi importante che non utilizzassimo un solo telescopio/strumento, ma diversi (sia terrestri che spaziali) per condurre questa ricerca. Con l'alta risoluzione di Hubble, possiamo identificare gli ammassi globulari, e poi con la fotometria GTC otteniamo le proprietà fisiche."
Si pensa che gli ammassi globulari si formino negli episodi di intensa formazione stellare che hanno modellato le galassie. Le loro dimensioni compatte e la loro luminosità li rendono facilmente osservabili e sono quindi buoni traccianti delle proprietà della loro galassia ospite. In questo modo, studiando e caratterizzando la distribuzione spaziale dei cluster in NGC 1052-DF4, gli astronomi possono approfondire lo stato attuale della galassia stessa. L'allineamento di questi ammassi suggerisce che vengono "rimossi" dalla loro galassia ospite, e questo supporta la conclusione che si sta verificando un'interruzione di marea.
Studiando la luce della galassia, gli astronomi hanno anche trovato prove di code di marea, che sono formati da materiale che si allontana da NGC1052-DF4, questo supporta ulteriormente la conclusione che si tratta di un evento di interruzione. Ulteriori analisi hanno concluso che le parti centrali della galassia rimangono intatte e solo il 7% della massa stellare della galassia è ospitato in queste code di marea. Ciò significa che la materia oscura, che è meno concentrato delle stelle, è stato precedentemente e preferenzialmente spogliato dalla galassia, e ora anche la componente stellare esterna sta iniziando a essere spogliata.
"Questo risultato è un buon indicatore che, mentre la materia oscura della galassia è evaporata dal sistema, le stelle stanno iniziando solo ora a subire il meccanismo di disgregazione, " ha spiegato il membro del team Ignacio Trujillo dell'Instituto de Astrofísica de Canarias in Spagna. "Col tempo, NGC1052-DF4 sarà cannibalizzato dal grande sistema intorno a NGC1035, con almeno alcune delle loro stelle che fluttuano libere nello spazio profondo."
La scoperta di prove a sostegno del meccanismo di interruzione delle maree come spiegazione per la materia oscura mancante della galassia non ha solo risolto un enigma astronomico, ma ha anche portato un sospiro di sollievo agli astronomi. Senza esso, gli scienziati dovrebbero dover rivedere la nostra comprensione delle leggi di gravità.
"Questa scoperta riconcilia la conoscenza esistente di come le galassie si formano ed evolvono con il modello cosmologico più favorevole, " ha aggiunto Montes.
Questi risultati sono stati pubblicati nel Giornale Astrofisico .
