I globulari ci raccontano la formazione stellare nelle galassie – NASA 2008

Gli ammassi globulari, grappoli densi di centinaia di migliaia di stelle, sono alcune delle più antiche strutture stellari sopravvissute nell'universo. Un nuovo studio sugli ammassi globulari al di fuori della nostra Via Lattea ha trovato prove di formazione facilitata nelle aree più dense, dove avviene la nascita stelle ad un ritmo rapido, invece che in modo uniforme come tra galassia a galassia.

Gli astronomi hanno usato Hubble Space Telescope della NASA per identificare oltre 11.000 ammassi globulari nell’ammasso di galassie della Vergine. La maggior parte ha più di 5 miliardi di anni. Le riprese nitide della Advanced Camera for Surveys di Hubble ha fotografato ammassi stellari in 100 galassie di varie dimensioni, forme e luminosità, anche in deboli galassie nane. Composto da oltre 2.000 galassie, quello della Vergine è l’ammasso di galassie più vicino alla Terra, situato a circa 54 milioni di anni luce di distanza.

Gli astronomi sanno da tempo che la galassia ellittica gigante al centro del cluster, la M87, ospita una popolazione di ammassi globulari più abbondante di quella prevista teoricamente. L'origine di tanti ammassi globulari è un mistero di lunga data. "Il nostro studio mostra che l'efficienza di formazione di ammassi stellari dipende dall'ambiente," ha dichiarato Patrick Cote dell'Istituto di Astrofisica Herzberg a Victoria, British Columbia. "Le galassie nane più vicino al centro affollato della Vergine contengono più ammassi globulari di quelle più lontane."

La squadra ha trovato una abbondanza di ammassi globulari nella maggior parte delle galassie nane entro un raggio di 3 milioni di anni luce dal centro del cluster, dove la galassia ellittica gigante M87 risiede. Il numero di ammassi globulari in queste nane varia da poche decine a diverse decine, ma questi numeri sono sorprendentemente alti, relativamente alle basse masse delle galassie ospiti. Per contro, le nane nella periferia del cluster hanno meno ammassi globulari. Molti degli ammassi stellari di M87 potrebbero essere stati strappati dalle galassie più piccole che si avventuravano troppo vicino ad esso. "Abbiamo trovato pochi o nessun ammasso globulare nelle galassie all'interno di 130.000 anni luce dalla M87, suggerendo che la galassia gigante abbia distrutto gli ammassi stellari più piccoli", ha spiegato Eric Peng dell'Università di Pechino a Pechino, Cina, e autore principale dello studio Hubble . "Queste galassie più piccole stanno contribuendo alla formazione di M87."

"L’occhio" di Hubble è così acuto che è stato in grado di individuare gli ammassi globulari confusi dalle stelle nella nostra galassia e dalle galassie lontane sullo sfondo. "è difficile distinguere gli ammassi globulari di stelle e galassie utilizzando telescopi terrestri", ha detto Peng. "Con Hubble siamo stati in grado di identificare e studiare circa il 90 per cento degli ammassi globulari in tutti i nostri campi osservati. Ciò è stato di importanza cruciale per le galassie nane che hanno solo una manciata di ammassi di stelle."

La prova di cannibalismo galattico di M87 deriva da una analisi della composizione degli ammassi globulari. "In M87 sono tre volte più numerosi gli ammassi globulari carenti di elementi pesanti, come il ferro, rispetto agli ammassi globulari ricchi di questi elementi", ha detto Peng. "Questo suggerisce che molti di questi ammassi stellari "poveri di metalli" potrebbero essere stati rubati da galassie nane vicine, che contengono anche globulari carenti di elementi pesanti". Studiare ammassi globulari è fondamentale per comprendere i primi, intensi stadi di formazione stellare che segnano la formazione delle galassie. Essi avvengono in tutte le galassie, tranne le più deboli.

"La formazione di stelle vicino al nucleo della Vergine è molto intensa e accade in un piccolo volume, in un breve lasso di tempo", ha osservato Peng. "Potrebbe essere il più rapido e più efficiente sito di formazione stellare nei dintorni. L'elevato tasso di formazione stellare può essere favorito dal collasso gravitazionale di materia oscura, una forma invisibile di materia, che è più densa e collassa prima vicino al centro del cluster. M87 si trova al centro di una grande concentrazione di materia oscura, e tutti questi ammassi globulari vicino al centro, probabilmente si sono formati molto presto nella storia degli ammassi della Vergine ".

Il minor numero di ammassi globulari in galassie nane più lontane dal centro può essere dovuto alle masse degli ammassi stellari che formavano, ha detto Peng. "La formazione stellare più lontana dalla regione centrale non era sufficientemente intensa, e così ha prodotto solo ammassi stellari poco massivi che sono andati distrutti nel tempo", ha spiegato.       

Credit: NASA