Confronto tra la distribuzione stellare (in alto) e l'idrogeno molecolare (in basso) in galassie molto ricche di gas tre miliardi di anni più giovani della Via Lattea. I dati ottici provengono dallo Sloan Digital Survey, mentre le mappe dell'idrogeno molecolare sono state ottenute utilizzando l'Atacama Large Millimeter Array.
Gli astronomi hanno gettato nuova luce sull'importanza degli atomi di idrogeno nella nascita di nuove stelle.
Si pensa che solo le molecole di idrogeno alimentino direttamente la formazione delle stelle, ma la ricerca pubblicata oggi mostra che ci sono più atomi di idrogeno che molecole anche nelle giovani galassie che stanno producendo molte stelle.
L'Astrofisico Dott. Luca Cortese, dal nodo dell'Università dell'Australia occidentale del Centro internazionale per la ricerca sulla radioastronomia, ha detto che nuove stelle si formano costantemente nell'Universo.
"Nuove stelle nascono in dense nubi di gas e polvere che si trovano nella maggior parte delle galassie, " Egli ha detto.
"La nostra Via Lattea forma in media circa una nuova stella all'anno".
Nell'Universo locale vicino a noi circa il 70 per cento del gas idrogeno si trova in singoli atomi, mentre il resto è nelle molecole.
Gli astronomi si aspettavano che, guardando indietro nel tempo, le galassie più giovani conterrebbero sempre più idrogeno molecolare fino a dominare il gas nella galassia. Anziché, hanno scoperto che l'idrogeno atomico costituiva la maggior parte del gas anche nelle galassie più giovani.
Questo è vero anche nelle galassie in condizioni simili al "mezzogiorno cosmico", un periodo di circa sette miliardi di anni dopo il Big Bang, quando il tasso di formazione stellare nell'Universo ha raggiunto il suo picco.
Il dottor Cortese ha affermato che nell'ultimo decennio gli astronomi hanno scoperto giovani, galassie che formano stelle a mezzogiorno cosmico con 10 volte più molecole di idrogeno rispetto alla Via Lattea.
Con tali grandi riserve di idrogeno molecolare, sembrava che non fosse rimasto spazio per una quantità paragonabile di gas atomico freddo. Sfortunatamente, è attualmente impossibile rilevare atomi di idrogeno a distanze così grandi e verificare questa aspettativa.
Anziché, Il dottor Cortese e il suo team hanno scoperto una popolazione di galassie tre miliardi di anni più giovane della Via Lattea che ospita giacimenti di gas grandi almeno quanto quelli delle galassie a mezzogiorno cosmico.
Confronto tra la distribuzione stellare (in alto) e l'idrogeno molecolare (in basso) in una galassia molto ricca di gas (AGC191728) che è tre miliardi di anni più giovane della Via Lattea. Attestazione:ICRAR
"Quello che abbiamo scoperto è che, nonostante ospitino 10 miliardi di masse solari di gas molecolare, queste giovani galassie si rivelano molto, molto ricco anche di idrogeno atomico, " Disse il dottor Cortese.
"L'equilibrio tra idrogeno atomico e molecolare è praticamente lo stesso della Via Lattea. In altre parole, è ancora dominato dal gas atomico".
La ricerca ha utilizzato i dati di due dei radiotelescopi più potenti del mondo, l'Osservatorio di Arecibo a Porto Rico e l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array dell'Osservatorio europeo meridionale in Cile.
astrofisica ICRAR Dott.ssa Barbara Catinella, coautore della ricerca, ha detto che i risultati hanno avuto enormi implicazioni per la nostra comprensione dell'Universo primordiale.
"Dimostra che non possiamo trascurare l'idrogeno atomico anche nelle galassie che contengono decine di miliardi di masse solari di idrogeno molecolare, " lei disse.
"Solo l'avvento dei futuri radiotelescopi come lo Square Kilometer Array ci consentirà di avere un quadro completo del ruolo del gas freddo nel ciclo di formazione stellare".
Un'ulteriore scoperta dello studio è stata che le galassie ricche di idrogeno molecolare non erano molto turbolente.
Generalmente, ci si aspetterebbe che queste galassie siano molto turbolente per impedire il collasso del gas in stelle.
La ricerca è stata pubblicata su Lettere per riviste astrofisiche .
