Gli astronomi hanno guardato nove miliardi di anni nel passato per trovare prove che le fusioni di galassie nell'universo primordiale potrebbero interrompere la formazione stellare e influenzare la crescita delle galassie.

Nuova ricerca condotta dalla Durham University, UK, la Commissione francese per le energie alternative e l'energia atomica (CEA)-Saclay e l'Università di Paris-Saclay, mostra che un'enorme quantità di gas per la formazione di stelle è stata espulsa nel mezzo intergalattico dall'incontro di due galassie.

I ricercatori dicono che questo evento, insieme a una grande quantità di formazione stellare nelle regioni nucleari della galassia, alla fine priverebbe la galassia fusa, chiamata ID2299, di carburante per nuove stelle. Questo fermerebbe la formazione stellare per diverse centinaia di milioni di anni, fermare efficacemente lo sviluppo della galassia.

Gli astronomi osservano molti massicci, galassie morte contenenti stelle molto antiche nell'Universo vicino e non sanno esattamente come si siano formate queste galassie.

Le simulazioni suggeriscono che i venti generati dai buchi neri attivi mentre si nutrono, o quelli creati da un'intensa formazione stellare, sono responsabili di tali morti espellendo il gas dalle galassie.

Ora lo studio condotto da Durham offre le fusioni di galassie come un altro modo per arrestare la formazione stellare e alterare la crescita delle galassie.

Le caratteristiche osservative dei venti e delle "code di marea" causate dall'interazione gravitazionale tra le galassie in tali fusioni possono essere molto simili, quindi i ricercatori suggeriscono che alcuni risultati passati in cui i venti galattici sono stati visti come la causa dell'arresto della formazione stellare potrebbero dover essere rivalutati.

I risultati sono pubblicati sulla rivista Astronomia della natura .

Autore principale Dott.ssa Annagrazia Puglisi, nel Centro di Astronomia Extragalattica dell'Università di Durham, ha dichiarato:"Non sappiamo ancora quali siano i processi esatti dietro lo spegnimento della formazione stellare nelle galassie massicce.

"Si pensa che i venti guidati dal feedback dalla formazione stellare o dai buchi neri attivi siano i principali responsabili dell'espulsione del gas e dell'estinzione della crescita di galassie massicce.

"La nostra ricerca fornisce prove convincenti che è probabile che il gas lanciato da ID2299 sia stato espulso secondo le maree a causa della fusione tra due galassie a spirale ricche di gas. L'interazione gravitazionale tra due galassie può quindi fornire un momento angolare sufficiente per espellere parte del gas. nei dintorni della galassia.

"Ciò suggerisce che le fusioni sono anche in grado di alterare l'evoluzione futura di una galassia limitando la sua capacità di formare stelle per milioni di anni e meritano ulteriori indagini quando si pensa ai fattori che limitano la crescita delle galassie".

A causa del tempo impiegato dalla luce di ID2299 per raggiungere la Terra, i ricercatori sono stati in grado di vedere la galassia come sarebbe apparsa nove miliardi di anni fa, quando era nelle ultime fasi della sua fusione.

Questo è un periodo in cui l'universo aveva solo 4,5 miliardi di anni ed era nella sua fase più attiva, fase di "giovane adulto" rispetto a una vita umana.

Utilizzando il telescopio ALMA (Atacama Large Millimeter Array) dell'Osservatorio europeo meridionale, nel nord del Cile, i ricercatori hanno visto che stava espellendo circa la metà del suo serbatoio totale di gas nei dintorni della galassia.

I ricercatori sono stati in grado di escludere la formazione di stelle e il buco nero attivo della galassia come motivo di questa espulsione confrontando le loro misurazioni con studi e simulazioni precedenti e misurando le proprietà fisiche del gas fuoriuscito.

La velocità con cui il gas viene espulso da ID2299 è troppo alta per essere stata causata dall'energia creata da un buco nero o da uno starburst, come visto in studi precedenti, mentre le simulazioni suggeriscono che nessun buco nero può espellere tanto gas freddo da una galassia.

L'eccitazione del gas fuoriuscito non è inoltre compatibile con un vento generato da un buco nero o con la nascita di nuove stelle.

Co-autore Dott. Emanuele Daddi, di CEA-Saclay ha dichiarato:"Questa galassia sta assistendo a un evento davvero estremo.

"Probabilmente viene catturato durante un'importante fase fisica per l'evoluzione delle galassie che si verifica in una finestra temporale relativamente breve. Abbiamo dovuto esaminare oltre 100 galassie con ALMA per trovarlo".

Il collega co-autore Dr. Jeremy Fensch, del Centre de Recherche Astrophysique de Lyon, ha aggiunto:"Lo studio di questo singolo caso ha svelato la possibilità che questo tipo di evento potrebbe non essere affatto insolito e che molte galassie hanno sofferto di questa 'rimozione del gas gravitazionale', comprese le osservazioni passate erroneamente.

"Questo potrebbe avere enormi conseguenze sulla nostra comprensione di ciò che effettivamente modella l'evoluzione delle galassie".