Se potessimo vedere l’alone di Andromeda nel cielo notturno, si estenderebbe oltre 100 volte il diametro apparente della Luna piena

Le galassie sono oggetti enormi: contengono da miliardi a trilioni di stelle che orbitano attorno a un buco nero supermassiccio. Ma non è qui che finisce la loro influenza. Un grande alone sferico di gas circonda una galassia, arrivando molto più lontano della popolazione principale di stelle, un po’ come un’atmosfera galattica. Le osservazioni di Hubble del nostro vicino galattico, la galassia di Andromeda, mostrano quanto possono diventare enormi questi aloni. Secondo una nuova analisi, gli aloni gassosi di Andromeda e della Via Lattea si stanno già toccando nello spazio e si estendono per 2,5 milioni di anni luce tra i dischi stellari. Se potessimo vedere l’alone di Andromeda nel cielo notturno, si estenderebbe oltre 100 volte il diametro apparente della Luna piena.

Alone di Andromeda
Rappresentazione dell’alone di Andromeda visto dalla Terra.
Credit: NASA, ESA, J. DePasquale and E. Wheatley (STScI) and Z. Levay

Visibile agli ‘occhi’ di Hubble

Non possiamo vederlo, ovviamente, non con i nostri occhi. Ma Hubble si. E la sua nuova indagine sull’alone di Andromeda ci sta aiutando a capire il passato della galassia, che a sua volta può aiutarci a capire come si evolvono le galassie. “Comprendere gli enormi aloni di gas che circondano le galassie è molto importante“, ha detto l’astrofisica Samantha Berek della Yale University . “Questo serbatoio di gas contiene carburante per la futura formazione stellare all’interno della galassia, così come deflussi da eventi come supernovae. È pieno di indizi riguardanti l’evoluzione passata e futura della galassia e siamo finalmente in grado di studiarla profondamente in dettaglio“. La galassia di Andromeda è molto simile alla Via Lattea. Sono entrambe galassie a spirale. Sono di dimensioni e massa simili. Entrambe hanno tassi di formazione stellare relativamente bassi (sebbene quello della Via Lattea sia più alto). Non possiamo individuare e studiare facilmente l’alone della Via Lattea, perché ci siamo dentro. Quindi conoscere l’alone di Andromeda può fornire informazioni sull’alone che circonda la nostra galassia.

Fondamentale lo studio dei quasar

Una sfera diffusa di gas e plasma circumgalattico è piuttosto difficile da vedere, quindi un team di ricercatori guidato dall’astrofisico Nicolas Lehner dell’Università di Notre Dame ha studiato quasar distanti. Questi sono nuclei galattici attivi, emettendo enormi quantità di radiazioni nello spazio mentre i loro buchi neri supermassicci divorano grandi quantità di materia e sono alcuni degli oggetti più luminosi dell’Universo. Mentre la luce ultravioletta dei quasar vicino ad Andromeda nel cielo notturno viaggia attraverso l’alone di Andromeda, parte di essa viene assorbita dai gas al suo interno. Effettuando osservazioni spettroscopiche di questa luce ultravioletta grazie allo spettrografo Cosmic Origins di Hubble, gli scienziati possono cercare, grazie allo spettro di assorbimento, la presenza di determinati elementi.

Il Cosmic Origins di Hubble
Il Cosmic Origins di Hubble. Credit: NASA

In precedenza, Lehman e il suo team hanno utilizzato questo metodo su sei quasar per apprendere che l’alone di Andromeda era molto, molto più grande di quanto avessimo pensato in precedenza. Ora hanno effettuato il rilevamento utilizzando 43 quasar e sono stati in grado di rilevare gas ionizzati di ossigeno, silicio e carbonio nello spazio intorno ad Andromeda. Studiando come viene distribuito questo gas, non solo hanno mappato la sua estensione, ma anche discernere una struttura. I ricercatori hanno scoperto che l’alone si estende tra 1,3 e 1,85 milioni di anni luce dalla galassia. In questo alone, hanno rilevato grandi quantità di elementi pesanti che vengono creati durante le esplosioni di supernova e quindi espulsi nello spazio. E hanno trovato due gusci distinti all’interno dell’aureola, uno annidato nell’altro.

Questa illustrazione mostra la posizione dei 43 quasar usati dagli scienziati per sondare l’alone gassoso di Andromeda. Credit: rediti: Nasa, Esa, and E. Wheatley (STScI)

Troviamo che il guscio interno che si estende per circa mezzo milione di anni luce è molto più complesso e dinamico“, ha detto Lehner. “Il guscio esterno è più liscio e più caldo. Questa differenza è probabilmente il risultato dell’impatto dell’attività della supernova nel disco della galassia che influenza direttamente l’alone interno“.

Simulazione della futura fusione tra Andromeda e la Via Lattea
Il destino di Andromeda e della Via Lattea

I quasar sono stati utilizzati per sondare l’alone della Via Lattea, ma data la difficoltà di interpretazione dei risultati, il valore di tale esercizio è stato limitato. Ora, tuttavia, i dati di Andromeda possono essere utilizzati per contestualizzare i dati della Via Lattea e aiutarci a capire cosa stiamo vedendo. Può anche aiutarci forse a capire meglio le fusioni galattiche, le cui prime fasi sono ancora piuttosto misteriose. La Via Lattea e Andromeda sono destinate a una fusione tra pochi miliardi di anni, quindi è interessante apprendere che, attraverso le loro aureole, questa fusione potrebbe essere già iniziata.

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