Messier 15:Confronto spaziale delle stelle da diverse sorgenti di velocità radiale. Credito:Usher et al., 2021.
Utilizzo di Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE), gli astronomi hanno effettuato osservazioni di un vecchio ammasso globulare noto come Messier 15. La campagna di osservazione ha fornito informazioni essenziali sulla cinematica stellare della regione centrale di questo ammasso. I risultati sono stati pubblicati il 24 febbraio su arXiv.org.
Gli ammassi globulari (GC) sono raccolte di stelle strettamente legate in orbita attorno a galassie. Gli astronomi li percepiscono come laboratori naturali che consentono studi sull'evoluzione di stelle e galassie. In particolare, gli ammassi globulari potrebbero aiutare i ricercatori a comprendere meglio la storia della formazione e l'evoluzione delle galassie di primo tipo, in quanto l'origine dei GC sembra essere strettamente legata a periodi di intensa formazione stellare.
Situato a circa 33, 000 anni luce di distanza dalla Terra, Messier 15 (o M15, noto anche come NGC 7078) è un ammasso globulare scoperto nel 1746, stimata in circa 13 miliardi di anni, il che lo rende uno dei GC più antichi scoperti fino ad oggi. È un ammasso globulare povero di metalli con un raggio di circa 88 anni luce, massa di circa 100, 000 masse solari, ed è ripida, Il profilo di luminosità della superficie cuspy indica che si tratta di un GC con collasso del nucleo.
Le precedenti osservazioni di M15 si sono concentrate sulla sorprendente rilevazione della rotazione nelle sue regioni centrali poiché uno studio ha identificato una rotazione rapida, nucleo cinematicamente disaccoppiato nella regione interna (quattro secondi d'arco) di questo GC. Un altro studio ha scoperto che il nucleo di M15 mostra una rotazione più elevata e un asse di rotazione diverso da quello che si trova solitamente a raggi così grandi. Per chiarire meglio questo comportamento, un team di astronomi guidato da Christopher Usher dell'Università di Stoccolma in Svezia, decise di impiegare lo strumento MUSE sul Very Large Telescope (VLT).
"Utilizzando la nuova modalità a campo ristretto di MUSE, abbiamo studiato in dettaglio la cinematica centrale del collasso del nucleo GC M15, " scrivono i ricercatori sul giornale.
MUSE ha permesso al team di misurare le velocità radiali di 864 stelle entro 8 secondi d'arco dal centro di M15. Questo è finora il più grande campione di velocità radiali mai ottenuto per le regioni più interne di questo ammasso globulare.
Generalmente, lo studio ha scoperto che M15 mostra una cinematica centrale complessa, che è distinto dalla cinematica osservata nelle parti esterne del cluster. L'asse di rotazione del nucleo di M15 risulta essere sfalsato rispetto all'asse di rotazione della massa dell'ammasso.
Gli astronomi hanno notato che tali nuclei cinematicamente distinti (KDC) come quello in M15 si trovano al centro di alcune massicce galassie di primo tipo e di solito si pensa che si formino a causa di fusioni. Però, si ritiene che le fusioni di GC siano relativamente rare; perciò, gli autori dell'articolo cercano altre ipotesi che potrebbero spiegare il KDC in M15, come le oscillazioni post-collasso del nucleo.
"In un lavoro futuro, useremo modelli dinamici per adattare questo set di dati cinematici. Questo ci permetterà di esplorare possibili ipotesi per la cinematica peculiare di questo cluster, compreso il trasferimento del momento angolare dalle binarie dei buchi neri e le oscillazioni post-collasso del nucleo, " hanno concluso gli astronomi.
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