Credito:NASA
Per miliardi di anni, le più grandi galassie satelliti della Via Lattea, la Grande e la Piccola Nube di Magellano, hanno seguito un viaggio pericoloso. In orbita l'uno con l'altro mentre vengono attirati verso la nostra galassia natale, hanno iniziato a disfarsi, lasciando dietro di sé scie di detriti gassosi. Eppure, con perplessità degli astronomi, queste galassie nane rimangono intatte, con una vigorosa formazione stellare in corso.
"Molte persone stavano lottando per spiegare come potessero esserci questi flussi di materiale", ha detto Dhanesh Krishnarao, assistente professore al Colorado College. "Se questo gas è stato rimosso da queste galassie, come fanno ancora a formare stelle?"
Con l'aiuto dei dati del telescopio spaziale Hubble della NASA e di un satellite in pensione chiamato Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer (FUSE), un team di astronomi guidato da Krishnarao ha finalmente trovato la risposta:il sistema Magellanico è circondato da una corona, uno scudo protettivo di gas caldo sovralimentato. Questo avvolge le due galassie, impedendo che le loro riserve di gas vengano divorate dalla Via Lattea, e quindi permettendo loro di continuare a formare nuove stelle.
Questa scoperta, che è stata appena pubblicata su Natura , affronta un nuovo aspetto dell'evoluzione della galassia. "Le galassie si avvolgono in bozzoli gassosi, che fungono da scudi difensivi contro altre galassie", ha affermato il co-investigatore Andrew Fox dello Space Telescope Science Institute di Baltimora, nel Maryland.
Gli astronomi hanno predetto l'esistenza della corona diversi anni fa. "Abbiamo scoperto che se includessimo una corona nelle simulazioni delle Nubi di Magellano che cadono sulla Via Lattea, potremmo spiegare per la prima volta la massa di gas estratto", ha spiegato Elena D'Onghia, co-investigatrice dell'Università di Wisconsin-Madison. "Sapevamo che la Grande Nube di Magellano doveva essere abbastanza massiccia da avere una corona".
Ma sebbene la corona si estenda per più di 100.000 anni luce dalle nubi di Magellano e copra un'enorme porzione del cielo meridionale, è effettivamente invisibile. La mappatura ha richiesto la perlustrazione di 30 anni di dati archiviati per misurazioni adeguate.
I ricercatori pensano che la corona di una galassia sia un residuo della nuvola primordiale di gas che è crollata per formare la galassia miliardi di anni fa. Sebbene le corone siano state viste intorno a galassie nane più lontane, gli astronomi non erano mai stati in grado di sondarne una così dettagliatamente.
"Ci sono molte previsioni da simulazioni al computer su come dovrebbero apparire, su come dovrebbero interagire nel corso di miliardi di anni, ma dal punto di vista osservativo non possiamo davvero testare la maggior parte di loro perché le galassie nane sono in genere troppo difficili da rilevare", ha detto Krishnarao. Poiché sono proprio alle nostre porte, le Nubi di Magellano offrono un'opportunità ideale per studiare come interagiscono ed evolvono le galassie nane.
Alla ricerca di prove dirette della Corona di Magellano, il team ha setacciato gli archivi Hubble e FUSE alla ricerca di osservazioni ultraviolette di quasar situati miliardi di anni luce dietro di essa. I quasar sono i nuclei estremamente luminosi delle galassie che ospitano enormi buchi neri attivi. Il team ha ritenuto che, sebbene la corona fosse troppo debole per essere vista da sola, dovrebbe essere visibile come una sorta di nebbia che oscura e assorbe distinti modelli di luce brillante dai quasar sullo sfondo. Le osservazioni Hubble dei quasar sono state utilizzate in passato per mappare la corona che circonda la galassia di Andromeda.
Analizzando i modelli alla luce ultravioletta di 28 quasar, il team è stato in grado di rilevare e caratterizzare il materiale che circonda la Grande Nube di Magellano e confermare l'esistenza della corona. Come previsto, gli spettri di quasar sono impressi con le firme distinte di carbonio, ossigeno e silicio che costituiscono l'alone di plasma caldo che circonda la galassia.
La capacità di rilevare la corona richiedeva spettri ultravioletti estremamente dettagliati. "La risoluzione di Hubble e FUSE è stata cruciale per questo studio", ha spiegato Krishnarao. "Il gas corona è così diffuso che è a malapena uniforme". Inoltre, è miscelato con altri gas, compresi i flussi estratti dalle Nubi di Magellano e materiale originario della Via Lattea.
Mappando i risultati, il team ha anche scoperto che la quantità di gas diminuisce con la distanza dal centro della Grande Nube di Magellano. "È una firma rivelatrice perfetta che questa corona sia davvero lì", ha detto Krishnarao. "Sta davvero avvolgendo la galassia e proteggendola."
Come può un velo di gas così sottile proteggere una galassia dalla distruzione?
"Tutto ciò che tenta di passare nella galassia deve prima passare attraverso questo materiale, in modo che possa assorbire parte di quell'impatto", ha spiegato Krishnarao. "Inoltre, la corona è il primo materiale che può essere estratto. Pur rinunciando a un po' della corona, stai proteggendo il gas che si trova all'interno della galassia stessa e sei in grado di formare nuove stelle". + Esplora ulteriormente
