Secondo gli ultimi modelli cosmologici, grandi galassie a spirale come la Via Lattea sono cresciute assorbendo galassie più piccole, da una sorta di cannibalismo galattico. La prova di ciò è data da strutture molto grandi, i flussi stellari di marea, che si osservano intorno a loro, quali sono i resti di queste galassie satellite. Ma le storie complete della maggior parte di questi casi sono difficili da studiare, perché questi flussi di stelle sono molto deboli, e sono stati rilevati solo i resti delle fusioni più recenti.

Uno studio condotto dall'Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), con la partecipazione dell'Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), ha fatto osservazioni dettagliate di un grande flusso di marea intorno alla galassia Sombrero, la cui strana morfologia non è ancora stata definitivamente spiegata. I risultati sono pubblicati oggi sulla rivista Avvisi mensili della Royal Astronomical Society ( MNRAS ).

La galassia Sombrero (Messier 104) è una galassia distante circa trenta milioni di anni luce, che fa parte del Superammasso Locale (un gruppo di galassie che comprende l'ammasso della Vergine e il Gruppo Locale contenente la Via Lattea). Ha circa un terzo del diametro della Via Lattea, e mostra le caratteristiche di entrambi i tipi dominanti di galassie nell'Universo, le spirali e le ellittiche. Ha braccia a spirale, e un rigonfiamento centrale molto grande e luminoso, che lo fa sembrare un ibrido dei due tipi.

"Il nostro motivo per ottenere queste immagini molto profonde della galassia Sombrero (Messier 104) è stato quello di cercare i resti della sua fusione con una galassia molto massiccia. Questa possibile collisione è stata recentemente suggerita sulla base di studi sulla popolazione stellare della sua strana alone ottenuto con il telescopio spaziale Hubble, " dice David Martínez-Delgado, ricercatore presso IAA-CSIC e primo autore del paper che riporta il lavoro.

Le osservazioni con Hubble, nel 2020, ha mostrato che l'aureola, una vasta e debole regione che circonda la galassia Sombrero, mostra molte stelle ricche di metalli, elementi più pesanti dell'idrogeno e dell'elio. Questa è una caratteristica tipica delle nuove generazioni di star, che si trovano normalmente nei dischi delle galassie, e sono piuttosto insoliti negli aloni galattici, che sono popolati da vecchie stelle. Per spiegare la loro presenza gli astronomi hanno suggerito quella che è nota come "una fusione umida", uno scenario in cui una grande galassia ellittica viene ringiovanita da grandi quantità di gas e polvere di un'altra galassia massiccia, che è andato nella formazione del disco che ora osserviamo.

"Nelle nostre immagini non abbiamo trovato alcuna prova a sostegno di questa ipotesi, anche se non possiamo escludere che possa essere accaduto diverse migliaia di milioni di anni fa, e le macerie ormai sono completamente dissipate -spiega David Martínez-Delgado-. Nella nostra ricerca abbiamo infatti potuto tracciare per la prima volta il flusso di marea completo che circonda il disco di questa galassia, e le nostre simulazioni teoriche hanno permesso di ricostruirne la formazione negli ultimi tremila milioni di anni, dal cannibalismo di una galassia nana satellitare."

"Le tecniche di osservazione nell'astrofisica odierna richiedono un'elaborazione avanzata delle immagini. La nostra modellazione delle stelle luminose intorno alla galassia Sombrero, e allo stesso tempo la luce dell'alone della galassia stessa ci ha permesso di svelare la natura di questo flusso di marea. È notevole che grazie a queste avanzate tecniche fotometriche siamo stati in grado di fare scienza in prima linea con un oggetto Messier utilizzando solo un telescopio di 18 cm (diametro), " spiega Javier Roman, ricercatore post-dottorato presso l'IAC e coautore dello studio.

Il team di ricerca rifiuta l'idea che il grande flusso di marea stellare, noto da più di tre decenni, potrebbe essere correlato all'evento che ha prodotto la strana morfologia della galassia Sombrero che, se è stato causato da una fusione umida, avrebbe bisogno dell'interazione di due galassie con grandi masse.

Il lavoro è stato possibile grazie alla collaborazione tra astronomi professionisti e dilettanti. "Abbiamo collaborato con l'astrofotografo spagnolo Manuel Jiménez, che ha scattato le immagini con un telescopio robotico di 18 centimetri di diametro, e il noto astrofotografo australiano David Malin, che ha scoperto questo flusso di marea su lastre fotografiche scattate negli anni '90 del secolo scorso. Questa collaborazione mostra il potenziale dei telescopi amatoriali di acquisire immagini profonde di galassie vicine che forniscono importanti indizi sul processo del loro assemblaggio che continua fino all'epoca attuale, " conclude Martínez-Delgado.