Un insieme di venticinque galassie a disco. La vista a sinistra mostra la luce emessa nella linea H-alfa dal gas interstellare come risultato della formazione stellare in corso, mentre i pannelli a destra mostrano la luce ottica emessa da un mix di stelle giovani (più blu) e vecchie (più rosse). Ogni galassia può essere vista ruotata di lato sotto la sua vista frontale. Credito:Collaborazione TNG
Le massicce galassie con dischi "gonfi" extra-grandi hanno prodotto stelle più a lungo delle loro cugine più compatte, rivela la nuova modellazione.
In un articolo pubblicato su Giornale Astrofisico , ricercatori guidati dal dott. Anshu Gupta e dal professore associato Kim-Vy Tran del Centro di eccellenza australiano ARC in All Sky Astrophysics in Three Dimensions (ASTRO 3-D), mostrano che la vastità di una galassia influenza quando smette di creare nuove stelle.
"C'è un periodo nella vita dell'universo conosciuto come il 'mezzogiorno cosmico, " che si è verificato circa 10 miliardi di anni fa, " ha detto il dottor Gupta.
"Fu allora che la formazione stellare nelle galassie massicce era al suo apice. Dopodiché, il gas nella maggior parte di queste galassie si è surriscaldato, in parte a causa dei buchi neri al centro, e hanno smesso di formare stelle. Nelle galassie che sono davvero, veramente disteso, però, abbiamo scoperto che le cose non si riscaldavano così tanto e che i buchi neri non esercitavano una così grande influenza, quindi le stelle hanno continuato a essere create per un periodo più lungo."
Dott. Gupta e Dott. Tran, entrambi hanno sede presso l'Università del NSW, Sidney, scoperto che potevano prevedere la fine della formazione stellare in base alle dimensioni del disco di una galassia:il piatto, regione circolare che circonda il suo centro, composto da stelle, gas idrogeno e polvere.
"Dove le stelle nel disco sono ampiamente distribuite - potresti chiamarlo 'gonfio' - il gas rimane più freddo, così continua a fondersi sotto gravità e formare nuove stelle, " ha detto il dottor Gupta.
"Nelle galassie con dischi più compatti, il gas si riscalda abbastanza velocemente ed è presto troppo energico per schiacciare insieme, così la formazione delle stelle termina subito dopo il mezzogiorno cosmico. I dischi gonfi continuano a funzionare molto più a lungo, diciamo per quanto riguarda il tè pomeridiano cosmico."
Per fare le loro scoperte, i ricercatori, con i colleghi di Melbourne, Germania, Messico e Stati Uniti, ha utilizzato simulazioni di formazione di galassie cosmologiche da una collaborazione internazionale nota come progetto IllustrisTNG.
Un grafico che mostra come le galassie estese o "gonfie" continuino a prolungare nel pomeriggio cosmico le stelle rispetto a quelle compatte. Credito:Anshu Gupta
Questo è stato integrato con osservazioni approfondite di un progetto guidato dall'Australia noto come Multi-Object Spectroscopic Emission Line Survey (MOSEL).
"Le simulazioni di IllustrisTNG hanno richiesto milioni di ore di supercomputer, " ha detto il dottor Tran.
"E l'indagine MOSEL ha bisogno sia dell'Osservatorio WM Keck alle Hawaii che del telescopio spaziale Hubble.
"I risultati significano che per la prima volta siamo stati in grado di stabilire una relazione tra le dimensioni del disco e la creazione di stelle. Quindi ora gli astronomi saranno in grado di guardare qualsiasi galassia nell'universo e prevedere con precisione quando smetterà di fare stelle... subito dopo pranzo, o più tardi nel pomeriggio cosmico."
La via Lattea, per inciso, è un'enorme galassia che sta ancora facendo stelle. Questo perché è stato qualcosa di cosmico in ritardo. Quando arrivò il mezzogiorno cosmico era molto piccolo, contenendo solo un decimo della massa stellare che ospita oggi, e non raggiunse lo status di "massiccio" fino a molto, molto tardi.
Di conseguenza, il gas e la polvere al suo interno non si sono ancora riscaldati abbastanza da spegnere il processo di creazione delle stelle.
Non è, però, un'estesa galassia gonfia, così si spegnerà, relativamente parlando, prima piuttosto che dopo.
"Il mezzogiorno cosmico è stato tanto tempo fa, " disse il dottor Gupta. "Direi che ormai l'universo ha raggiunto la sera cosmica. Non è ancora notte, ma le cose sono decisamente rallentate".
