Il mistero dell'ammasso di galassie "morto" che sta creando ancora stelle
Si tratta del nucleo centrale dell’ammasso di galassie della Fenice, e qualcosa di nuovo è stato scoperto in merito
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La galassia Phoenix A è vecchia ma produce stelle a un ritmo “folle" anche per una giovane formazione: ecco la possibile spiegazione
Il Phoenix Cluster (o ammasso della Fenice) è noto per essere uno degli agglomerati di galassie ormai inattivo. Gli astronomi hanno identificato finora 42 galassie appartenenti a questo cluster, ma secondo gli esperti potrebbero in realtà essere anche più di 1.000. Inizialmente si era pensato che a causa delle sue dimensioni e della sua età, questa formazione stellare si fosse spenta, ma le ultime evidenze avrebbero dato risultati opposti. Le stelle, per formarsi, necessitano di gas freddo e denso. Il gas caldo resiste al collasso in nuclei stellari, che diventano protostelle e poi stelle di sequenza principale. Le vecchie galassie hanno invece esaurito il loro gas freddo finendo per spegnersi.
Cosa è stato osservato dagli astronomi
La galassia centrale del Phoenix Cluster si trova a circa 5,8 miliardi di anni luce di distanza e dovrebbe essere per lo più formata da stelle. Molti ammassi di galassie hanno una regione di gas caldo nel mezzo intracluster (ICM). In una galassia tipica, questo gas si raffredda e alimenta la formazione stellare, ma le recenti osservazioni hanno dimostrato che il tasso di formazione stellare in queste galassie è notevolmente basso e non ci sono prove della presenza di gas freddo. Gli scienziati hanno scoperto però che la galassia centrale del Phoenix Cluster avrebbe un nucleo intensamente luminoso che farebbe preludere ad una vigorosa formazione stellare. In qualche modo, il Phoenix Cluster ha una fonte di gas freddo che alimenta la nascita delle stelle, ma il mistero che gli scienziati non sanno spiegarsi è come si è generato.
La ricerca pubblicata su Nature
Per cercare di rispondere a questa domanda gli scienziati hanno utilizzato il JWST per sondare il cuore di questo cluster di stelle. Lo hanno fatto perché precedenti osservazioni con altri telescopi avevano mostrato che il nucleo era straordinariamente luminoso, indicando una corposa nascita di stelle a dispetto di quanto si era sempre pensato. La ricerca in questione che porta la firma del fisico,Michael Reefe, è stata pubblicata su Nature e ha dato alcuni responsi interessanti. Dalle osservazioni si è dedotto che ogni anno potrebbero formarsi in questo ammasso di galassie fino a 1.000 stelle. Un numero davvero sconcertante tenuto conto che nella Via Lattea se ne formano meno di 10 l'anno.
In precedenti osservazioni, gli astronomi avevano trovato del gas molto caldo e del gas molto freddo nel Phoenix Cluster. Hanno osservato sacche di gas ultracaldo che misurano circa 1 milione di gradi Fahrenheit e regioni di gas estremamente freddo che misurano solo 10 kelvin, o 10 gradi sopra lo zero assoluto.
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L'esito delle osservazioni del JWST
Il JWST, con le sue potenti capacità infrarosse, ha individuato la presenza di gas caldo. Ciò dimostra che il cluster è in grado di generare il gas freddo necessario per la formazione stellare perché il gas caldo è la prova di una transizione tra temperature estreme. Le nuove osservazioni del JWST, basate sulle emissioni di neon, hanno fornito la prima mappa su larga scala del gas a temperature comprese tra 100.000 e 1.000.000 Kelvin nel Phoenix Cluster. Gli scienziati hanno impiegato lo spettrometro a media risoluzione su MIRI e hanno raccolto 12 ore di dati infrarossi.
Si sono messi alla ricerca di una lunghezza d'onda specifica della luce emessa dal neon a circa 300.000 K, o 540.000 F. Ciò dimostra la presenza del gas caldo intermedio che sarebbe la prova del raffreddamento. Questo dimostrerebbe che vi è un collegamento diretto tra gas intermedio, il suo raffreddamento e la formazione stellare. Come ha avuto modo di spiegare Reefe, “questo gas a 300.000 gradi è come un'insegna al neon che brilla in una specifica lunghezza d'onda di luce, e potremmo vederne grumi e filamenti in tutto il nostro campo visivo".
E' possibile che questa enorme esplosione di stelle potrebbe essere qualcosa che ogni ammasso attraversa a un certo punto, ma al momento viene osservata solo in un ammasso. L'altra possibilità è che ci sia qualcosa di divergente in questo sistema e che Phoenix abbia imboccato una strada che altri sistemi non seguono. Un mistero che forse si potrà chiarire solo con le prossime osservazioni.
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