Gli astronomi che utilizzano l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) hanno scoperto uno tsunami di stelle e gas che si sta schiantando a metà del disco di una galassia a spirale nota come IC 2163. Questa colossale ondata di materiale - che è stata innescata quando IC 2163 ha recentemente colpito di lato un'altra galassia a spirale soprannominata NGC 2207 - ha prodotto archi abbaglianti di intensa formazione stellare che assomigliano a un paio di palpebre.

"Sebbene le collisioni di galassie di questo tipo non siano rare, solo poche galassie con occhi simili, o oculare, si sa che esistono strutture, " ha detto Michele Kaufman, un astronomo in precedenza con l'Ohio State University di Columbus e autore principale di un articolo pubblicato oggi nel Giornale Astrofisico .

Kaufman e i suoi colleghi notano che la scarsità di caratteristiche simili nell'universo osservabile è probabilmente dovuta alla loro natura effimera. "Le palpebre galattiche durano solo poche decine di milioni di anni, che è incredibilmente breve nella durata della vita di una galassia. Trovarne uno in uno stato così recente ci offre un'eccezionale opportunità di studiare cosa succede quando una galassia ne sfiora un'altra, ", ha detto Kaufman.

La coppia di galassie interagenti risiede a circa 114 milioni di anni luce dalla Terra in direzione della costellazione del Cane Maggiore. Queste galassie si sono sfiorate l'una con l'altra, raschiando i bordi dei loro bracci a spirale esterni, in quello che è probabilmente il primo incontro di un'eventuale fusione.

Utilizzando la notevole sensibilità e risoluzione di ALMA, gli astronomi hanno effettuato le misurazioni più dettagliate di sempre del movimento del monossido di carbonio nelle strette caratteristiche delle palpebre della galassia. Il monossido di carbonio è un tracciante di gas molecolare, che è il carburante per la formazione stellare.

I dati rivelano che il gas nella parte esterna delle palpebre di IC 2163 sta correndo verso l'interno a velocità superiori a 100 chilometri al secondo. Questo gas, però, decelera rapidamente e il suo movimento diventa più caotico, alla fine cambiando traiettoria e allineandosi con la rotazione della galassia piuttosto che continuare la sua corsa alla rinfusa verso il centro.

"Ciò che osserviamo in questa galassia è molto simile a un'enorme onda oceanica che si dirige verso la costa finché non interagisce con le secche, facendogli perdere slancio e scaricando tutta la sua acqua e sabbia sulla spiaggia, " ha detto Bruce Elmegreen, uno scienziato con T.J. Watson Research Center a Yorktown Heights, New York, e coautore del documento.

"Non solo troviamo una rapida decelerazione del gas mentre si sposta dal bordo esterno a quello interno delle palpebre, ma misuriamo anche che più rapidamente decelera, più denso diventa il gas molecolare, " ha detto Kaufman. "Questa misurazione diretta della compressione mostra come l'incontro tra le due galassie spinga il gas ad accumularsi, generano nuovi ammassi stellari e formano queste abbaglianti caratteristiche delle palpebre."

I modelli al computer prevedono che tali caratteristiche simili a palpebre potrebbero evolversi se le galassie interagissero in un modo molto specifico. "Questa prova di un forte shock nelle palpebre è eccezionale. Va benissimo avere una teoria e simulazioni che suggeriscono che dovrebbe essere vero, ma la vera prova osservativa è grande, " disse Curtis Colpito, un professore di astrofisica presso la Iowa State University di Ames e coautore del documento.

"ALMA ci ha mostrato che le velocità del gas molecolare nelle palpebre sono sulla strada giusta con le previsioni che otteniamo dai modelli al computer, " ha detto Kaufman. "Questo test critico di simulazioni di incontri non era possibile prima."

Gli astronomi credono che tali collisioni tra galassie fossero comuni nell'universo primordiale quando le galassie erano più vicine tra loro. A quel tempo, però, i dischi galattici erano generalmente grumosi e irregolari, quindi altri processi probabilmente hanno sopraffatto la formazione di caratteristiche palpebrali simili.

Gli autori continuano a studiare questa coppia di galassie e attualmente stanno confrontando le proprietà (ad es. posizioni, età, e masse) degli ammassi stellari precedentemente osservati con il telescopio spaziale Hubble della NASA con le proprietà delle nubi molecolari osservate con ALMA. Sperano di comprendere meglio le differenze tra le nubi molecolari e gli ammassi stellari nelle palpebre e quelle in altre parti della coppia di galassie.