Un ampio campo visivo della regione centrale dell'Ammasso della Vergine, misurando 4,4 milioni di anni luce su ciascun lato, dalla Sloan Digital Sky Survey. Alcuni dei membri più brillanti delle galassie della Vergine sono etichettati, compreso Messier 87, o M87, che si trova vicino al centro del cluster. Gli inserti mostrano immagini profonde di due galassie strutturalmente estreme, scattata con lo strumento MegaCam su CFHT nell'ambito della Next Generation Virgo Cluster Survey. Una nana ultracompatta è all'interno del mirino nell'inserto inferiore, mentre una galassia ultra-diffusa è presente nell'inserto superiore. Queste galassie sono quasi mille volte più deboli delle galassie luminose visibili in questa immagine. Sebbene le galassie compatte e diffuse contengano all'incirca lo stesso numero di stelle, e la loro luminosità totale è simile, differiscono nell'area di un fattore superiore a 20, 000. Le barre della scala in ogni riquadro rappresentano una distanza di 10, 000 anni luce. Credito:Sloan Digital Sky Survey, Telescopio Canada-Francia-Hawaii e il team NGVS
Gli astronomi hanno scoperto che la chiave per comprendere le galassie con dimensioni "estreme", piccolo o grande, possono trovarsi nei loro dintorni. In due studi correlati, un team internazionale ha scoperto che le galassie che sono "ultracompatte" o "ultra-diffuse" rispetto alle normali galassie di luminosità comparabile sembrano risiedere in ambienti densi, cioè., regioni che contengono un gran numero di galassie. Ciò ha portato il team a ipotizzare che questi oggetti "estremi" avrebbero potuto iniziare a somigliare a normali galassie, ma poi si è evoluto per avere dimensioni insolite attraverso le interazioni con altre galassie.
Il team ha identificato sia le galassie ultracompatte che quelle ultra diffuse come parte di un censimento senza precedenti di galassie che risiedono nel vicino ammasso della Vergine. L'indagine ha utilizzato i dati della Next Generation Virgo Cluster Survey (NGVS) ottenuti dal Canada-France-Hawaii Telescope (CFHT) utilizzando MegaCam, un campo ampio, fotocamera ottica. A una distanza di 50 milioni di anni luce, La Vergine è l'ammasso di galassie più vicino alla Via Lattea, e contiene diverse migliaia di galassie membri, la maggior parte dei quali sono rivelati, per la prima volta, nei dati NGVS.
Gli astronomi hanno scoperto galassie nane ultracompatte (UCD) un quarto di secolo fa, e sono le galassie conosciute più dense nell'Universo. Le teorie concorrenti descrivono gli UCD come grandi ammassi stellari, o come i resti di galassie più grandi che sono state spogliate dei loro involucri stellari.
"Abbiamo trovato centinaia di UCD nel vicino ammasso di galassie della Vergine, e almeno alcuni di loro sembrano aver iniziato la loro vita come galassie più grandi, " ha detto il dottor Chengze Liu della Shanghai Jiao Tong University, autore principale del primo studio.
Mentre gli UCD sono simili nell'aspetto a un grande ammasso stellare, un certo numero di UCD in questo studio sono stati trovati con deboli inviluppi stellari che circondano il centro, nucleo compatto. Questi involucri potrebbero essere gli ultimi resti di una galassia che è stata gradualmente strappata via dalle forze di marea gravitazionali dalle galassie vicine. Inoltre, È stato scoperto che gli UCD abitano preferenzialmente nelle regioni dell'ammasso della Vergine con la più alta densità di galassie. Insieme, questi elementi di prova indicano una trasformazione indotta dall'ambiente come responsabile della produzione di alcuni UCD.
Le galassie ultra-diffuse (UDG) sono un mistero all'altra estremità dello spettro dimensionale. sono molto più grandi, e più diffuso, rispetto alle tipiche galassie con luminosità simile. Alcune teorie suggeriscono che gli UDG sono galassie massicce il cui gas, il carburante per la loro formazione stellare, è stato rimosso prima che si potessero formare molte stelle. Altri suggeriscono che una volta erano normali galassie rese più diffuse attraverso fusioni e interazioni.
"Abbiamo scoperto che le galassie ultra-diffuse nell'ammasso della Vergine sono più concentrate verso il nucleo denso dell'ammasso, indicando che un ambiente denso può essere importante per la loro formazione, " ha detto il dottor Sungoon Lim dell'Università di Tampa, e l'autore principale del secondo studio. "La diversità nelle loro proprietà indica che mentre nessun singolo processo ha dato origine a tutti gli oggetti all'interno della classe UDG, almeno alcuni UDG hanno apparenze che suggeriscono che la loro natura diffusa è dovuta alle interazioni di marea o alla fusione di galassie di piccola massa".
Un altro mistero è che è stato scoperto che alcune galassie ultra-diffuse contengono popolazioni significative di ammassi globulari. "Gli intensi eventi di formazione stellare necessari per creare ammassi globulari generalmente rendono meno una galassia, piuttosto che più diffuso, quindi capire come otteniamo ammassi globulari nelle galassie ultra-diffuse è una sfida interessante, " ha affermato il prof. Eric Peng del Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics dell'Università di Pechino, e coautore di entrambi gli studi.
"Per trovare galassie davvero insolite, devi prima capire le proprietà delle cosiddette galassie normali, " ha affermato il dottor Patrick Côté del National Research Council of Canada's Herzberg Astronomy and Astrophysics Research Center, e autore di entrambi gli studi. "NGVS fornisce il più profondo, sguardo più completo alla totalità della popolazione di galassie dell'ammasso della Vergine, permettendoci di trovare le galassie più compatte e più diffuse, facendo progredire la nostra comprensione di come si inseriscono nel quadro generale della formazione delle galassie".
Questi risultati della ricerca sono stati presentati in due articoli che sono stati pubblicati di recente nel Giornale Astrofisico .
