La galassia a spirale D100, all'estrema destra di questa immagine del telescopio spaziale Hubble, viene privato del suo gas mentre precipita verso il centro del gigantesco ammasso di galassie Coma. Per gentile concessione della NASA, ESA, M. Sun (Università dell'Alabama), e W. Cramer e J. Kenney (Università di Yale).
Un nuovo studio condotto dagli astronomi della Yale University racconta la storia di una galassia che ha esaurito il gas.
È una storia vecchia quanto l'universo stesso:è nata una galassia, colmo di nuove stelle, i suoi bracci a spirale si allungano e si curvano. Ma poi finisce nei guai, virando troppo vicino al centro di un vicino ammasso di galassie. L'ammasso circostante inizia a sottrarre il gas che crea le stelle della galassia, finché non perde i suoi bracci a spirale e diventa una reliquia morta.
Questo è quello che è successo a una galassia chiamata D100 nel massiccio, ammasso di galassie coma, a partire da circa 300 milioni di anni fa. Le immagini del telescopio spaziale Hubble della NASA hanno permesso ai ricercatori di vedere il fenomeno con dettagli senza precedenti.
"Questa galassia si distingue come un esempio particolarmente estremo di processi comuni in ammassi massicci, dove una galassia passa dall'essere una spirale sana piena di formazione stellare a una galassia "rossa e morta". I bracci a spirale scompaiono e la galassia rimane senza gas e solo vecchie stelle, " disse William Cramer, uno studente laureato presso il Dipartimento di Astronomia di Yale che ha guidato la nuova ricerca. "Questo fenomeno è noto da diversi decenni, ma Hubble fornisce le migliori immagini delle galassie che subiscono questo processo".
Il processo, chiamato "spurgo a pressione del pistone, " si verifica quando una galassia cade verso il centro denso di un massiccio ammasso di migliaia di galassie. Durante il suo tuffo, la galassia solca materiale all'interno dell'ammasso che è ancora più denso. Questo materiale spinge il gas e la polvere, il carburante per la produzione di stelle, lontano dalla galassia. Una volta che la galassia perde tutto il suo gas, incontra una morte prematura perché non può più creare nuove stelle.
Nel cluster Coma, questo violento processo di perdita di gas si verifica in molte galassie. Ma D100 è unico, nota gli scienziati. Il suo lungo, coda sottile, Per esempio, si estende per quasi 200, 000 anni luce, circa la lunghezza di due galassie della Via Lattea. Inoltre, la coda è stretta, solo 7, 000 anni luce di larghezza.
"La coda di polvere è notevolmente ben definita, dritto, e liscio, e ha bordi chiari, " disse l'astronomo di Yale Jeffrey Kenney, coautore dello studio. "Questa è una sorpresa perché una coda come questa non si vede nella maggior parte delle simulazioni al computer. La maggior parte delle galassie che subiscono questo processo sono più disordinate. I bordi puliti e le strutture filamentose della coda di polvere suggeriscono che i campi magnetici svolgono un ruolo importante nel plasmare il coda. Le simulazioni al computer mostrano che i campi magnetici formano filamenti nel gas della coda. Senza campi magnetici, la coda del gas è più grumosa che filamentosa."
Il telescopio Subaru alle Hawaii ha scoperto il lungo, coda di idrogeno incandescente nel 2007 durante un'indagine sulle galassie dell'ammasso di coma. Ma gli astronomi avevano bisogno delle osservazioni di Hubble per confermare che il gas caldo era una firma della formazione stellare. "Senza la profondità e la risoluzione di Hubble, è difficile dire se l'emissione di gas idrogeno incandescente provenga dalle stelle nella coda o se sia solo dal gas che viene riscaldato, " ha detto Cramer.
L'obiettivo principale dei ricercatori era studiare la formazione stellare nella coda, che è stato alimentato dalla continua perdita di gas di D100. Però, Hubble non ha trovato tutte le stelle che il team si aspettava, in base alla quantità di gas idrogeno incandescente contenuto nella coda. Il gruppo più brillante di giovani stelle nel mezzo della coda contiene almeno 200, 000 stelle.
I dati di Hubble mostrano che il processo di strippaggio del gas è iniziato alla periferia di D100 e si sta spostando verso il centro. Sulla base delle immagini, il gas è stato eliminato fino alla regione centrale della galassia.
Un'altra immagine rivela l'eventuale destino di D100. È un'immagine della galassia D99, che ha subito la stessa violenta perdita di gas che ora sta subendo il D100. Tutto il gas di D99 è stato travasato tra 500 milioni e 1 miliardo di anni fa, e la sua struttura a spirale è per lo più svanita.
"D100 assomiglierà a D99 tra poche centinaia di milioni di anni, " ha detto Kenney.
L'ammasso Coma si trova a 330 milioni di anni luce dalla Terra.
Lo studio appare in The Giornale Astrofisico .
