Simulazione che mostra la distribuzione della densità della materia oscura sovrapposta alla densità del gas. Questa immagine mostra chiaramente i canali del gas che collegano la galassia centrale con i suoi vicini. Credito:collaborazione Gupta et al/ASTRO 3D/IllustrisTNG.
Le galassie si ingrandiscono mangiando i loro vicini più piccoli, rivela una nuova ricerca.
Non si sa esattamente come le galassie massicce raggiungano le loro dimensioni, non da ultimo perché si gonfiano per miliardi di anni. Ma ora una combinazione di osservazione e modellazione dei ricercatori guidati dal dott. Anshu Gupta del Centro di eccellenza ARC australiano per l'astrofisica di tutti i cieli in 3 dimensioni (ASTRO 3-D) ha fornito un indizio vitale.
In un articolo pubblicato su Giornale Astrofisico , gli scienziati combinano i dati di un progetto australiano chiamato Multi-Object Spectroscopic Emission Line (MOSEL) con un programma di modellazione cosmologica in esecuzione su alcuni dei più grandi supercomputer del mondo per intravedere le forze che creano questi antichi mostri galattici.
Analizzando come si muovono i gas all'interno delle galassie, Il dottor Gupta ha detto, è possibile scoprire la proporzione di stelle create internamente e la proporzione effettivamente cannibalizzata da altrove.
"Abbiamo scoperto che nelle vecchie galassie massicce, quelle distanti circa 10 miliardi di anni luce da noi, le cose si muovono in molte direzioni diverse, " lei disse.
"Ciò suggerisce fortemente che molte delle stelle al loro interno sono state acquisite dall'esterno. In altre parole, le grandi galassie si sono mangiate quelle più piccole."
Simulazione che mostra la distribuzione delle particelle di materia oscura intorno alla galassia. Credito:collaborazione Gupta et al/ASTRO 3D/IllustrisTNG
Perché la luce impiega tempo per viaggiare attraverso l'universo, le galassie più lontane dalla Via Lattea sono viste in un momento precedente della loro esistenza. Il team del Dr. Gupta ha scoperto che l'osservazione e la modellazione di queste galassie molto distanti ha rivelato una variazione molto minore nei loro movimenti interni.
"Abbiamo poi dovuto capire perché 'più vecchio', le grandi galassie più vicine erano molto più disordinate delle "giovani", quelli più lontani, " ha detto il Dr. Kim-Vy Tran del secondo autore ASTRO 3-D, che come il dottor Gupta, ha sede presso l'UNSW Sydney.
"La spiegazione più probabile è che nei miliardi di anni intercorsi le galassie sopravvissute siano diventate grasse e disordinate incorporando quelle più piccole. Penso che le grandi galassie abbiano un caso costante di fame chimica cosmica".
Il team di ricerca, che comprendeva scienziati di altre università australiane e istituzioni negli Stati Uniti, Canada, Messico, Belgio e Paesi Bassi hanno eseguito la loro modellazione su un set di simulazioni appositamente progettato noto come IllustrisTNG.
Questo è un anno pluriennale, progetto internazionale che mira a costruire una serie di grandi modelli cosmologici di come si formano le galassie. Il programma è così grande che deve funzionare contemporaneamente su molti dei supercomputer più potenti del mondo.
"La modellazione ha mostrato che le galassie più giovani hanno avuto meno tempo per fondersi con altre, " ha detto il dottor Gupta.
"Questo dà un forte indizio su ciò che accade durante una fase importante della loro evoluzione".
