È una buona domanda perché ci consente di approfondire il complicato, disordinato e meraviglioso processo di formazione delle galassie.
Tendiamo a pensare alle galassie come a qualcosa di antico. La nostra Via Lattea si è formata 13,6 miliardi di anni fa e il telescopio spaziale James Webb ci ha permesso di dare un’occhiata ad alcune delle prime galassie dell’universo primordiale. Ma le galassie nascono ancora oggi? È una domanda divertente da affrontare perché ci consente di scavare nel disordinato, complicato e meraviglioso processo di formazione delle galassie. Diamo un’occhiata alle possibilità. Risposta breve: No.
Come si identificano le galassie
Le galassie sono piuttosto facili da identificare. Sono grandi raccolte di stelle, gas e materia oscura. Sono ampiamente distinte l’una dall’altra: una tipica galassia è larga circa 100.000 anni luce, mentre la distanza tra le galassie è di circa 1 milione di anni luce, in genere. A volte, le galassie si fondono o si raggruppano all’interno di ammassi, ma con poche eccezioni, possiamo ampiamente separare una galassia dall’altra. Sono come città in campagna: la distanza tra le città è maggiore delle città stesse, quindi sono facili da individuare e definire. A volte, le città si mescolano l’una accanto all’altra e, a volte, una città ingloba le sue vicine. Ma in generale, una città è solo una città.
L’inizio di una galassia
Definire l’inizio di una galassia, tuttavia, è un’altra questione. Le galassie sono emerse nell’universo primordiale attraverso un processo graduale iniziato nel primo secondo del Big Bang. In quel frangente, piccole sacche di densità superiore alla media sono emerse e sono cresciute costantemente nel corso delle successive centinaia di milioni di anni. All’inizio, solo la materia oscura poteva riversarsi, poiché era impegnata ad aggrovigliarsi con se stessa. Ma una volta che le sacche di materia oscura sono diventate abbastanza grandi, hanno attirato la materia ordinaria circostante.
Come si sono formate le galassie
Mentre la materia ordinaria si accumulava, si comprimeva, si frammentava, dava luce alle prime stelle. Queste protogalassie continuarono a consumare altro gas, a fondersi con le vicine e a crescere fino a diventare le galassie formate che vediamo oggi. Quindi, in realtà, oggi non ci sono nuove galassie. Il processo di costruzione è finito.
Seconda risposta breve: Sì.
Ma questo è solo un modo per definire l’inizio di una galassia. Possiamo anche guardare la cosa da un altro punto di vista: la comparsa delle prime stelle. Tornando all’analogia della città, c’è una differenza tra quando una città viene pianificata per la prima volta (i suoi contorni sono definiti con marcatori di confine e linee di rilevamento) e quando le prime persone iniziano a trasferirsi lì.
Se ci concentriamo solo sulla formazione stellare, vediamo che questo è un processo in corso che continua anche nell’universo moderno. Negli ultimi anni, gli astronomi hanno sviluppato una comprensione dettagliata di una misura chiamata funzione di massa stellare. Si tratta di un censimento demografico di base che mappa quante stelle si accendono in ogni galassia, o, per dirla in altri termini, quanta massa è sotto forma di stelle in ogni galassia in epoche diverse nell’universo.
Segui le stelle
Le stelle costituiscono solo una piccola percentuale della massa di una galassia; il resto va alla materia oscura e a grumi di gas. Tuttavia, le stelle rendono una galassia ciò che è, e sono molto più facili da osservare di qualsiasi altro componente galattico. Gli astronomi hanno scoperto di recente che la funzione di massa stellare sta aumentando in modo generalizzato. Ciò significa che ci sono più galassie piccole, galassie medie e galassie grandi di quante ce ne fossero miliardi di anni fa.
Le nuove piccole galassie non derivano dall’emergere di protogalassie, sono ammassi di materiale già esistenti che stanno appena iniziando la formazione stellare. Quelle più grandi, d’altro canto, sono guidate principalmente dalla continua fusione con altre più piccole.
Cosa dobbiamo aspettarci
Purtroppo “la festa” non durerà per sempre. Il problema è che non solo l’ universo si sta espandendo, ma la sua espansione sta accelerando, un effetto dato dall’energia oscura. Sebbene gli astronomi non capiscano ancora cosa guidi l’energia oscura, possono osservare i suoi effetti sul resto dell’universo. Con l’invecchiamento dell’universo, diventa sempre più difficile per la materia aggregarsi per formare nuove galassie e guidare la continua formazione stellare. Infatti, il picco della formazione stellare è passato miliardi di anni fa. Mentre nuove galassie continuano ad accendersi, il tasso di emersione sta rallentando, con sempre meno nuove galassie che appaiono ogni anno.
Abbiamo ancora un sacco di tempo (le galassie continueranno a formare stelle per centinaia di miliardi di anni a venire), ma dovremmo comunque goderci la festa finché dura.
