Le osservazioni effettuate con il Very Large Telescope dell'ESO hanno rivelato la formazione di stelle all'interno di potenti flussi di materiale espulso da buchi neri supermassicci nei nuclei delle galassie. Queste sono le prime osservazioni confermate di stelle che si formano in questo tipo di ambiente estremo. La scoperta ha molte conseguenze per comprendere le proprietà e l'evoluzione delle galassie. I risultati sono pubblicati sulla rivista Natura .

Un gruppo di astronomi europei guidato dal Regno Unito ha utilizzato gli strumenti MUSE e X-shooter sul Very Large Telescope (VLT) dell'Osservatorio dell'ESO al Paranal in Cile per studiare una collisione in corso tra due galassie, noti collettivamente come IRAS F23128-5919, che si trovano a circa 600 milioni di anni luce dalla Terra. Il gruppo ha osservato i colossali venti di materiale - o deflussi - che hanno origine vicino al buco nero supermassiccio nel cuore della galassia meridionale della coppia, e hanno trovato la prima chiara prova che le stelle stanno nascendo al loro interno.

Tali deflussi galattici sono guidati dall'enorme produzione di energia dai centri attivi e turbolenti delle galassie. I buchi neri supermassicci si nascondono nei nuclei della maggior parte delle galassie, e quando divorano la materia, riscaldano anche il gas circostante e lo espellono dalla galassia ospite in modo potente, venti densi.

"Gli astronomi hanno pensato per un po' che le condizioni all'interno di questi deflussi potrebbero essere giuste per la formazione stellare, ma nessuno l'ha visto accadere perché è un'osservazione molto difficile, " commenta il team leader Roberto Maiolino dell'Università di Cambridge. "I nostri risultati sono entusiasmanti perché mostrano inequivocabilmente che le stelle si stanno creando all'interno di questi flussi in uscita".

Il gruppo si è proposto di studiare direttamente le stelle nel deflusso, così come il gas che li circonda. Utilizzando due degli strumenti spettroscopici VLT leader a livello mondiale, MUSE e X-shooter, potrebbero effettuare uno studio molto dettagliato delle proprietà della luce emessa per determinarne la sorgente.

È noto che le radiazioni delle giovani stelle fanno brillare in un modo particolare le nubi di gas vicine. L'estrema sensibilità di X-shooter ha permesso al team di escludere altre possibili cause di questa illuminazione, compresi shock gassosi o il nucleo attivo della galassia.

Il gruppo ha quindi effettuato un'inconfondibile rilevazione diretta di una popolazione stellare infantile nel deflusso. Si pensa che queste stelle abbiano meno di poche decine di milioni di anni, e l'analisi preliminare suggerisce che sono più calde e luminose delle stelle formate in ambienti meno estremi come il disco galattico.

Come ulteriore prova, gli astronomi determinarono anche il movimento e la velocità di queste stelle. La luce della maggior parte delle stelle della regione indica che stanno viaggiando a velocità molto elevate lontano dal centro della galassia, come avrebbe senso per gli oggetti catturati in un flusso di materiale in rapido movimento.

Co-autore Helen Russell (Istituto di Astronomia, Cambridge, UK) si espande:"Le stelle che si formano nel vento vicino al centro della galassia potrebbero rallentare e persino iniziare a tornare verso l'interno, ma le stelle che si formano più lontano nel flusso subiscono una decelerazione minore e possono persino volare fuori dalla galassia".

La scoperta fornisce informazioni nuove ed entusiasmanti che potrebbero migliorare la nostra comprensione di alcuni aspetti dell'astrofisica, compreso come certe galassie ottengono le loro forme; come lo spazio intergalattico si arricchisce di elementi pesanti; e anche da dove possono provenire radiazioni cosmiche infrarosse di fondo inspiegabili.

Maiolino è eccitato per il futuro:"Se la formazione stellare sta realmente avvenendo nella maggior parte dei deflussi galattici, come prevedono alcune teorie, allora questo fornirebbe uno scenario completamente nuovo per la nostra comprensione dell'evoluzione delle galassie".

Questa ricerca è stata presentata in un articolo intitolato "Formazione stellare in un deflusso galattico" di Maiolino et al., apparire sul giornale Natura il 27 marzo 2017.