Questa immagine del telescopio spaziale Hubble della NASA/ESA rivela un antico, luccicante sfera di stelle chiamata NGC 1466. È un ammasso globulare - un insieme di stelle tenute insieme dalla gravità - che si muove lentamente nello spazio alla periferia della Grande Nube di Magellano, uno dei nostri vicini galattici più prossimi. NGC 1466 è certamente uno per gli estremi. Ha una massa equivalente a circa 140 000 Soli e un'età di circa 13,1 miliardi di anni, rendendolo vecchio quasi quanto l'Universo stesso. Questa reliquia simile a un fossile dell'Universo primordiale si trova a circa 160.000 anni luce da noi. NGC 1466 è uno dei 5 cluster nel LMC in cui è stato misurato il livello di evoluzione dinamica (o "età dinamica"). Credito:ESA/Hubble e NASA
Proprio come le persone della stessa età possono variare notevolmente nell'aspetto e nella forma, così fanno le collezioni di stelle o aggregati stellari. Nuove osservazioni del telescopio spaziale Hubble della NASA/ESA suggeriscono che l'età cronologica da sola non racconta la storia completa quando si tratta dell'evoluzione degli ammassi stellari.
Precedenti ricerche sulla formazione e l'evoluzione degli ammassi stellari hanno suggerito che questi sistemi tendono ad essere compatti e densi quando si formano, prima di espandersi nel tempo fino a diventare grappoli di piccole e grandi dimensioni. Nuove osservazioni di Hubble nella galassia Large Magellanic Cloud (LMC) hanno aumentato la nostra comprensione di come la dimensione degli ammassi stellari nella LMC cambia nel tempo.
Gli ammassi stellari sono aggregati di molte (fino a un milione) stelle. Sono sistemi attivi in cui le mutue interazioni gravitazionali tra le stelle cambiano la loro struttura nel tempo (nota agli astronomi come "evoluzione dinamica"). A causa di tali interazioni, le stelle pesanti tendono ad affondare progressivamente verso la regione centrale di un ammasso stellare, mentre le stelle di piccola massa possono sfuggire dal sistema. Ciò provoca una progressiva contrazione del nucleo dell'ammasso su scale temporali diverse e significa che ammassi stellari con la stessa età cronologica possono variare notevolmente nell'aspetto e nella forma a causa delle loro diverse "età dinamiche".
Situato a circa 160.000 anni luce dalla Terra, la LMC è una galassia satellite della Via Lattea che ospita ammassi stellari che coprono una vasta gamma di età. Questo differisce dalla nostra galassia, la Via Lattea, che contiene principalmente ammassi stellari più vecchi. La distribuzione delle dimensioni in funzione dell'età osservata per gli ammassi stellari nel LMC è molto sconcertante, come i giovani grappoli sono tutti compatti, mentre i sistemi più antichi hanno sia piccole che grandi dimensioni.
Tutti gli ammassi stellari, compresi quelli della LMC, è stato scoperto che ospita un tipo speciale di stelle rinvigorite chiamate sbandate blu. In determinate circostanze, le stelle ricevono carburante extra che le ammassa e le illumina sostanzialmente. Questo può succedere se una stella toglie importanza a un vicino, o se si scontrano.
Come conseguenza dell'invecchiamento dinamico, le stelle più pesanti affondano verso il centro di un ammasso man mano che l'ammasso invecchia, in un processo simile alla sedimentazione, chiamata "segregazione centrale". I ritardatari blu sono luminosi, rendendoli relativamente facili da osservare, e hanno masse elevate, il che significa che sono interessati dalla segregazione centrale e possono essere usati per stimare l'età dinamica di un ammasso stellare.
Francesco Ferraro dell'Università di Bologna in Italia e il suo team hanno utilizzato il telescopio spaziale Hubble per osservare i ritardatari blu in cinque vecchi ammassi stellari LMC (coevi) con dimensioni diverse e sono riusciti a classificarli in base alla loro età dinamica.
Questa illustrazione mostra i due modi in cui si formano i ritardatari blu negli ammassi stellari. L'illustrazione a sinistra mostra il modello di collisione in cui due stelle di piccola massa in un ambiente sovraffollato subiscono una collisione frontale, combinando il loro combustibile e la loro massa per formare un'unica stella calda. L'illustrazione a destra raffigura il modello "vampiro" costituito da una coppia di stelle che subiscono una trasformazione, con la stella di massa inferiore che drena dalla sua compagna di massa maggiore l'idrogeno che alimenta la sua rinascita. Credito:NASA/ESA
"Abbiamo dimostrato che le diverse strutture degli ammassi stellari sono dovute a diversi livelli di invecchiamento dinamico:hanno una forma fisica diversa nonostante siano nati nello stesso tempo cosmico. Questa è la prima volta che l'effetto dell'invecchiamento dinamico è stato misurato nei cluster LMC" afferma Ferraro.
"Questi risultati presentano aree interessanti per ulteriori ricerche, poiché rivelano un modo nuovo e prezioso di leggere i modelli osservati degli ammassi stellari LMC, fornendo nuovi indizi sulla storia della formazione degli ammassi nella galassia LMC, " aggiunge la coautrice Barbara Lanzoni.
Il foglio della squadra apparirà in Astronomia della natura .
