Comunicato Stampa

MUSE svela la vera storia di uno scontro galattico

10 Novembre 2014

Il nuovo strumento MUSE installato sul VLT (Very Large Telescope) dell'ESO ha fornito ai ricercatori la miglior veduta finora di uno spettacolare incidente cosmico. La nuova osservazione rivela per la prima volta il moto del gas che viene strappato dalla galassia ESO 137-001 mentre attraversa ad alta velocità un grande ammasso di galassie. I risultati sono fondamentali per risolvere un enigma di lunga data - il motivo per cui la formazione stellare si spegne negli ammassi di galassie.

Un'equipe di ricercatori, guidata da Michele Fumagalli del gruppo di Astronomia Extragalattica dell'Institute for Computational Cosmology all'Università di Durham, ha usato tra i primi lo strumento MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer) dell'ESO installato sul VLT. Osservando ESO 137-001 - una galassia a spirale a circa 200 milioni di anni luce dalla Terra, nella costellazione meridionale del Triangolo Australe - sono riusciti a ottenere la miglior vista finora di quel che veramente accade alla galassia mentre precipita nell'ammasso del Regolo.

MUSE fornisce agli astronomi non solo una fotografia, ma anche uno spettro - una banda di colori - per ogni pixel dell'immagine. Con questo strumento i ricercatori raccolgono circa 90000 spettri ogni volta che osservano un oggetto e perciò producono una mappa incredibilmente dettagliata del moto e di altre proprietà dell'oggetto sotto indagine [1].

ESO 137-001 viene derubato della sua materia prima da un processo noto come "rimozione a causa della pressione d'ariete" (o ram-pressure stripping in inglese) che si verifica quando un oggetto si muove ad alta velocità attraverso un liquido o un gas. È un effetto simile a quando l'aria sposta indietro il pelo di un cane che sporge la testa dal finestrino di una macchina in corsa. In questo caso il gas fa parte della vasta nube di gas caldo e rarefatto che avvoge l'ammasso di galassie in cui ESO 137-001 sta cadendo a una velocità di molti milioni di chilometri all'ora [2].

La galassia viene privata della maggior parte del gas - il carburante necessario per produrre la prossima generazione di giovani stelle blu. ESO 137-001 si trova nel mezzo di questo rimodernamento galattico e si sta trasformando da galassia blu e ricca di gas in galassia rossa e priva di gas. Gli scienziati sono convinti che il processo osservato contribuirà a risolvere questo enigma scientifico di vecchia data.

"È proprio uno dei compiti principali dell'astronomia moderna, quello di scoprire come e perchè le galassie negli ammassi evolvono dal blu al rosso in un lasso di tempo molto breve", afferma Fumagalli. "Osservare una galassia proprio mentre passa dall'uno all'altro stato ci permette di studiare come questo accada".

Poter assistere a questo spettacolo cosmico, in ogni caso, non è per nulla semplice. L'ammasso del Regolo si trova molto vicino al piano della nostra galassia, la Via Lattea, e perciò nascosto dietro una grande coltre di polvere e gas galattici.

Con l'aiuto di MUSE, montato su uno dei telescopi da 8 metri del VLT all'Osservatorio del Paranal in Cile, gli scienziati hanno potuto non solo rivelare il gas nella galassia e intorno ad essa, ma anche verificare come esso si muova. Il nuovo strumento è così efficiente che una sola ora di osservazione è stata sufficiente per ottenere un'immagine ad alta risoluzione della galassia e della distribuzione e del moto del gas.

Le osservazioni mostrano che la periferia di ESO 137-001 è già completamente priva di gas. Questo è il risultato del fatto che il gas dell'ammasso - a temperature di qualche milione di gradi - spinge il gas più freddo fuori da ESO 137-001 mentre questa si avvia verso il centro dall'ammasso. Questo accade dapprima nei bracci a spirale, dove le stelle e la materia sono meno dense che al centro e la gravità ha una presa relativamente debole sul gas. Nel centro della galassia, invece, l'attrazione gravitazionale è abbastanza forte per resistere più a lungo in questo "tiro alla fune" cosmico e il gas è ancora presente.

Alla fine tutto il gas della galassia sarà spazzato via in scie luminose che seguono ESO 137-001 - segni inequivocabili di questo sensazionale furto cosmico. Il gas che viene strappato alla galassia viene miscelato con il gas più caldo dell'ammasso fino a formare code magnifiche che raggiungono i 200000 anni luce. L'equipe ha guardato da vicino queste scie di gas per capire meglio la turbolenza creata dall'interazione.

Sorprendentemente le nuove osservazioni di MUSE di questo pennacchio di gas mostrano che questo continua a ruotare nello stesso modo della galassia, anche dopo essere stato da lei allontanato. Inoltre, i ricercatori hanno potuto stabilire che la rotazione delle stelle di ESO 137-001 è rimasta inalterata. Ciò fornisce una prova ulteriore che il gas dell'ammasso, non la gravità, è responsabile della spogliazione della galassia [3].

Matteo Fossati (Universitäts-Sternwarte München and Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching, Germania) coautore dell'articolo conclude: "Con i dettagli rivelati da MUSE ci avviciniamo alla comprensione dei processi che hanno luogo durante questi scontri. Vediamo in dettaglio il moto della galassia e del gas - cosa che sarebbe impossibile senza il nuovo strumento MUSE, unico nel suo genere. Queste e le future osservazioni ci aiuteranno a sviluppare una migliore idea di cosa stia guidando l'evoluzione delle galassie"

Note

[1] MUSE è il primo spettrografo a campo integrale di grande dimensione installato su un telescopio da 8 metri. Per confronto, gli strudi precedenti di ESO 137-001 non avevano raccolto più di 50 spettri dell'oggetto.

[2] Il telescopio spaziale Hubble della NASA/ESA ha prodotto un'immagine spettacolare di questo oggetto - ma, diversamente da MUSE, non può vedere il moto della materia.

[3] Se la gravità fosse il principale attore nel processo di rimozione del gas, ci si aspetterebbero perturbazioni all'interno della galassia.

Ulteriori Informazioni

Questo lavoro è stato presentato nell'articolo intitolato “MUSE sneaks a peek at extreme ram-pressure stripping events. I. A kinematic study of the archetypal galaxy ESO137-001” che verrà publicato dalla rivista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society il 10 novembre 2014.

L'equipe è composta da Michele Fumagalli (Extragalactic Astronomy Group and Institute for Computational Cosmology, Durham University, Regno Unito), Matteo Fossati (Universitäts-Sternwarte München and Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching, Germania), George K. T. Hau (ESO, Santiago, Cile), Giuseppe Gavazzi (Università di Milano-Bicocca, Italia), Richard Bower (Extragalactic Astronomy Group and Institute for Computational Cosmology, Durham University, Regno Unito), Alessandro Boselli (Laboratoire d'Astrophysique de Marseille, Francia) e Ming Sun (Department of Physics, University of Alabama, USA).

L'ESO (European Southern Observatory, o Osservatorio Australe Europeo) è la principale organizzazione intergovernativa di Astronomia in Europa e l'osservatorio astronomico più produttivo al mondo. È sostenuto da 15 paesi: Austria, Belgio, Brasile, Danimarca, Finlandia, Francia, Germania, Gran Bretagna, Italia, Olanda, Portogallo, Repubblica Ceca, Spagna, Svezia, e Svizzera. L'ESO svolge un ambizioso programma che si concentra sulla progettazione, costruzione e gestione di potenti strumenti astronomici da terra che consentano agli astronomi di realizzare importanti scoperte scientifiche. L'ESO ha anche un ruolo di punta nel promuovere e organizzare la cooperazione nella ricerca astronomica. L'ESO gestisce tre siti osservativi unici al mondo in Cile: La Silla, Paranal e Chajnantor. Sul Paranal, l'ESO gestisce il Very Large Telescope, osservatorio astronomico d'avanguardia nella banda visibile e due telescopi per survey. VISTA, il più grande telescopio per survey al mondo, lavora nella banda infrarossa mentre il VST (VLT Survey Telescope) è il più grande telescopio progettato appositamente per produrre survey del cielo in luce visibile. L'ESO è il partner europeo di un telescopio astronomico di concetto rivoluzionario, ALMA, il più grande progetto astronomico esistente. L'ESO al momento sta progettando l'European Extremely Large Telescope o E-ELT (significa Telescopio Europeo Estremamente Grande), un telescopio da 39 metri che opera nell'ottico e infrarosso vicino e che diventerà "il più grande occhio del mondo rivolto al cielo".

La traduzione dall'inglese dei comunicati stampa dell'ESO è un servizio dalla Rete di Divulgazione Scientifica dell'ESO (ESON: ESO Science Outreach Network) composta da ricercatori e divulgatori scientifici da tutti gli Stati Membri dell'ESO e altri paesi. Il nodo italiano della rete ESON è gestito da Anna Wolter.

Links

• Articolo Scientifico
• Fotografie del VLT
• Comunicato stampa sulla prima luce di MUSE
• Immagini di ESO 137-001 prese da Hubble

Contatti

Michele Fumagalli
Institute for Computational Cosmology, Durham University
Durham, United Kingdom
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Matteo Fossati
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Questa è una traduzione del Comunicato Stampa dell'ESO eso1437.