Uno dei telescopi più potenti della Terra ha osservato con dettagli senza precedenti una gigantesca collisione nel Quintetto di Stephan.
Le fusioni e le interazioni tra galassie svolgono un ruolo chiave nell’accumulo di massa e nella trasformazione delle galassie, ma anche nell’innescare starburst e nuclei galattici attivi.
Questi fenomeni si verificano prevalentemente in sistemi con elevata densità e bassa dispersione di velocità, rendendo soggetti molto interessanti i gruppi di galassie compatte vicine.
Il Quintetto di Stephan, un gruppo composto da cinque galassie, è uno dei più studiati attraverso lo spettro elettromagnetico, sin dalla sua scoperta nel 1877.
Questa sorta di crocevia galattico, dove gli scontri passati hanno lasciato un complesso campo di detriti, è stato coinvolto dal transito della galassia NGC 7318b che ha provocato un’onda d’urto di potenza immensa, simile al boom sonico di un jet da caccia, uno degli eventi più sorprendenti dell’universo.
La collisione è stata individuata da un team di scienziati utilizzando le prime osservazioni del nuovo spettrografo multifibra ad alta risoluzione a grande campo Enhanced Area Velocity Explorer (WEAVE), costato 20 milioni di euro ed installato nel 2022 sul telescopio William Herschel, a Las Palma di Gran Canaria, in Spagna.
Il Quintetto di Stephan è un laboratorio ideale per comprendere la relazione caotica tra le galassie. Per questa ragione è stato al centro dell’osservazione della prima luce da parte di LIFU (Large Integral Field Unit) di WEAVE.
La ricercatrice principale dello studio, la dottoressa Marina Arnaudova dell’Università dell’Hertfordshire, ha spiegato come gli astronomi abbiano scoperto una duplice natura del fronte d’urto, finora sconosciuta.
Mentre l’onda d’urto attraversa sacche di gas freddo, viaggia a velocità ipersoniche, diverse volte la velocità del suono nel mezzo intergalattico del Quintetto di Stephan, abbastanza potenti da strappare gli elettroni dagli atomi, lasciando dietro di sé una scia luminosa di gas ionizzato, osservabile con WEAVE.
Il dottorando Soumyadeep Das ha poi aggiunto che, quando l’onda d’urto attraversa il gas caldo circostante s’indebolisce notevolmente. Anziché causare grandi perturbazioni, la debole onda comprime il gas caldo, producendo onde radio rilevate da radiotelescopi come il Low Frequency Array (LOFAR).
Di solito, un’onda d’urto in astrofisica è associata ad effetti drammatici, come ionizzazione massiccia, riscaldamento o formazione di strutture turbolente. In questo caso, non si sono avute perturbazioni significative nel gas caldo, ma una delicata compressione che anziché distruggere o modificare fortemente il gas, ha generato onde radio rilevabili.
I dettagli particolareggiati delle osservazioni sono stati ottenuti combinando il LIFU di WEAVE, il LOFAR, il Very Large Array (VLA) e il James Webb Space Telescope (JWST).
La scoperta di NGC 7318b che incrocia il Quintetto è stata osservata da un team di oltre 60 astronomi ed è stata pubblicata oggi, 22 novembre 2024, su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
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Immagini: Università dell’Hertfordshire
WEAVE: Foto di Émilie Lhomé
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