Rappresentazione artistica delle galassie Akira (a destra) e Tetsuo (a sinistra) in azione. La gravità di Akira attira il gas di Tetsuo nel suo buco nero supermassiccio centrale, alimentando i venti che hanno il potere di riscaldare il gas di Akira. A causa dell'azione dei venti del buco nero, Il gas donato da Tetsuo viene reso inerte, impedendo un nuovo ciclo di formazione stellare ad Akira. Credito:Prime Focus Spectrograph Project
Un team internazionale di scienziati coinvolti nel progetto SDSS-IV MaNGA (Sloan Digital Sky Survey-IV Mapping Near Galaxies at Apache Point Observatory) sta studiando circa 10, 000 galassie vicino alla Terra. I ricercatori stanno cercando di costruire mappe in grado di fornire dettagli delle singole galassie per comprenderne i cicli di vita, dalla nascita, crescita attraverso la formazione stellare e infine la morte.
"Il potere critico di MaNGA è la capacità di osservare migliaia di galassie in tre dimensioni mappando non solo come appaiono nel cielo, ma anche come le loro stelle e i loro gas si muovono al loro interno, "dice Kevin Bundy, Investigatore principale di MaNGA presso il Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe.
Utilizzando i dati sulla radiazione elettromagnetica emessa dalle galassie, il team si è concentrato su una domanda che ha confuso gli astronomi per anni. Una grande frazione di galassie nel nostro universo vicino appare morta e di colore rosso perché è priva di giovani stelle fresche. Quello che non si sa è come questi sistemi rimangano inattivi, dato che hanno gli ingredienti necessari per formare le stelle.
È estremamente freddo all'interno delle "nuvole molecolari" - dense concentrazioni di gas e polvere - che causano l'unione degli atomi. Il freddo profondo provoca anche l'aggregazione del gas ad alta densità. Quando la densità raggiunge un certo punto, si formano le stelle. Teoricamente, una volta che la formazione stellare in queste galassie è stata interrotta, qualcosa deve rimuovere o riscaldare il gas che si sta formando sotto l'influenza della gravità. "Le stelle sono create dal raffreddamento e dal collasso del gas, ma in queste galassie non ci sono nuove stelle nonostante l'abbondanza di gas. È come se avessimo nuvole di pioggia sospese su un deserto, ma nessuna delle acque piovane raggiunge il suolo, " spiega Edmond Cheung, autore principale dello studio.
Il team di Cheung sta sviluppando mappe galattiche che forniscono un indizio sul motivo per cui le stelle non si formano. Questi misurano la velocità delle stelle (la velocità con cui le stelle cambiano di posizione), età media delle stelle, storia della formazione stellare e dettagli sui gas e gli elementi in essi contenuti. Mentre lo fai, due particolari galassie hanno catturato l'attenzione del team. Il primo, soprannominato Akira, era simile a un gruppo di galassie nel suo colore rosso e nella mancanza di giovani stelle blu. Ha anche mostrato importanti raffiche di vento causate da un buco nero supermassiccio, dando l'aspetto di esplosioni di geyser. Akira ha dimostrato di essere pieno di schemi complessi di gas caldi, che implicava un vento in uscita dal buco nero supermassiccio al suo centro. Il team ha usato il termine "geyser rossi" per descrivere questa nuova classe di galassie.
La domanda successiva era:da dove veniva questo "carburante" per il buco nero supermassiccio? Sulla base di calcoli computazionali avanzati, hanno ipotizzato che una vicina interazione con una galassia più piccola, soprannominato Tetsuo, era responsabile. Questo vicino più piccolo ha fornito ad Akira, attraverso urti e turbolenze, con la fornitura di carburante necessaria per riscaldare il gas circostante, impedendo in definitiva la futura formazione stellare, che richiede il raffreddamento del gas.
Finora il progetto MaNGA ha raccolto dati da circa 3, 000 galassie. Questa è un'aggiunta significativa agli 800 set di dati esistenti di pubblico dominio a partire da aprile 2016 e consentirà ai ricercatori di confrontare gli eventi di formazione e morte delle stelle tra le galassie.