Spesso si pensa che le galassie siano scintillanti di stelle, ma contengono anche gas e polvere. Ora, un team guidato da astronomi dell'UCLA ha utilizzato nuovi dati per dimostrare che le stelle sono responsabili della produzione di polvere su scale galattiche, una scoperta coerente con la teoria di vecchia data. La polvere è importante perché è un componente chiave dei pianeti rocciosi come la Terra.

Questa ricerca è pubblicata online oggi nel Lettere per riviste astrofisiche .

Jean Turner, un professore dell'UCLA nel dipartimento di astronomia e fisica, la sua laureanda S. Michelle Consiglio, e altri due collaboratori hanno osservato una galassia distante circa 33 milioni di anni luce. I ricercatori si sono concentrati su questa galassia, chiamato "II Zw 40, " perché sta formando vigorosamente stelle e quindi utile per testare teorie sulla formazione stellare. "Questa galassia ha una delle più grandi regioni di formazione stellare nell'universo locale, " ha detto Turner.

I ricercatori, guidato da Consiglio, immagini ottenute di II Zw 40 utilizzando il telescopio Atacama Large Millimeter/submillimeter Array. Questo telescopio, situato nel deserto di Atacama in Cile, è composto da una serie di 66 singoli telescopi che funzionano come un unico grande osservatorio. Nel 2011, Turner ha preso un anno sabbatico di tre mesi dall'UCLA per aiutare a preparare l'Atacama Array per essere utilizzato dalla comunità astronomica. "Ho aiutato a ridurre i dati e servito come astronomo di turno, " lei disse.

Il telescopio è sensibile alla luce nella parte millimetrica e submillimetrica dello spettro elettromagnetico, solo leggermente più corto delle microonde. Catturare questo tipo di luce richiede un telescopio ad alta quota:questo è costruito su un altopiano a 16, 400 piedi, perché "l'atmosfera terrestre sta iniziando ad assorbire molto fortemente a quelle lunghezze d'onda, "Ha detto Turner. "Tutti gli scienziati di ALMA lavorano a un'altitudine inferiore perché non si può pensare bene a quell'altitudine, " lei ha aggiunto.

Consiglio e il suo team hanno osservato la regione centrale di II Zw 40, una parte della galassia con due giovani ammassi di stelle, ciascuno contenente circa un milione di stelle. Imaging degli ammassi stellari di II Zw 40 a diverse lunghezze d'onda, hanno costruito una mappa che ha tracciato la polvere nella galassia. Polvere astronomica, costituita principalmente da carbonio, silicio e ossigeno, è prevalente nell'universo. "Se guardi la Via Lattea nel cielo, sembra un po' irregolare e chiazzato. Ciò è dovuto alla polvere che blocca la luce, " ha detto Turner.

I ricercatori hanno testato se la posizione della polvere della galassia fosse coerente con la posizione degli ammassi stellari della galassia. Hanno scoperto che lo era:Consiglio e il suo team hanno mostrato che la polvere di II Zw 40 era concentrata entro circa 320 anni luce dagli ammassi stellari. "La polvere è tutta concentrata vicino al doppio ammasso, " ha detto Turner. Questa osservazione ha confermato la loro ipotesi che le stelle siano responsabili della produzione di polvere. "Il doppio ammasso è una 'fabbrica di fuliggine' che inquina il suo ambiente locale, " disse Consiglio.

Gli scienziati hanno a lungo teorizzato che le stelle producono polvere espellendo gli elementi fusi in profondità al loro interno, arricchendo le loro galassie ospiti in elementi più pesanti dell'idrogeno e dell'elio. Però, i dati astronomici finora non hanno confermato tale affermazione. "La gente ha cercato questo arricchimento su larga scala di galassie, ma non l'hanno mai visto prima, "Ha detto Turner. "Stiamo assistendo ad un arricchimento su scala galattica e vediamo chiaramente da dove viene".

I ricercatori suggeriscono che l'arricchimento di polvere è così evidente negli ammassi stellari di II Zw 40 perché contengono un gran numero di giovani, stelle massicce, quali sono i produttori di polvere. "Le scale temporali evolutive di queste stelle sono abbastanza brevi da poter vedere la polvere prima che abbia la possibilità di disperdersi molto lontano dalla sua fonte, "Ha detto Turner. "Stiamo cercando il posto migliore per vedere l'arricchimento della polvere, in grandi ammassi stellari, " Aggiunse Consiglio.

Questi nuovi risultati motivano il team a osservare più ammassi stellari. "Questa è un'istantanea di un doppio ammasso a un'età in una galassia, "Ha detto Turner. "Il nostro obiettivo ora è trovare altre fonti e osservarle nelle diverse fasi dell'evoluzione per comprendere meglio l'evoluzione di questi giganteschi ammassi stellari e come arricchiscono il loro ambiente di polvere".