I risultati rafforzano le prove a sostegno dell’ipotesi di una violenta collisione galattica che potrebbe aver separato la materia ordinaria dalla materia oscura

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Gli astronomi che utilizzano l’Osservatorio WM Keck sul Maunakea, sull’isola di Hawaii, hanno scoperto la terza galassia conosciuta apparentemente priva di materia oscura, parte di una strana struttura lineare che potrebbe essersi formata durante una violenta collisione tra galassie. La scoperta rafforza le prove a sostegno di un processo raro e finora inedito in cui la materia ordinaria si separa dalla materia oscura, offrendo agli astronomi un nuovo e potente strumento per studiare uno dei più grandi misteri dell’universo. La galassia, nota come DF9, si trova accanto ad altre due galassie insolite, DF2 e DF4, che in precedenza avevano stupito gli astronomi perché sembravano contenere poca o nessuna materia oscura. Nuove osservazioni mostrano che anche DF9 è priva di materia oscura e fa parte della stessa stretta linea di galassie deboli e diffuse che si estende nello spazio. Lo studio, condotto dall’Università di Yale, è stato pubblicato oggi su The Astrophysical Journal .

Galassia materia oscura
Un’immagine ravvicinata di DF9 ripresa da Hubble è mostrata sotto una vista più ampia della regione circostante NGC 1052. I riquadri blu evidenziano una linea di galassie correlate, tra cui DF2 e DF4. I contorni rossi mostrano le aree in cui lo strumento KCWI dell’Osservatorio Keck ha raccolto dati, mentre i cerchi gialli indicano gli ammassi di galassie di cui sono già stati misurati i movimenti. Entrambe le immagini sono orientate lungo la direzione della struttura galattica. Credito: Keim et al./DECaLS/HST

Un nuovo indizio nel mistero

Gli astronomi di Yale hanno svolto un ruolo centrale nella scoperta delle galassie povere di materia oscura sin dalla prima identificazione di DF2 e DF4 da parte dell’astronomo Pieter van Dokkum e del suo team, che hanno anche utilizzato le osservazioni dell’Osservatorio Keck per contribuire a confermarne la natura insolita. La scoperta di DF9 rafforza l’ipotesi che tutte e tre le galassie si siano formate contemporaneamente durante lo stesso violento evento, probabilmente una collisione ad alta velocità tra galassie. Un sistema di questo tipo non era mai stato osservato prima e sta rivoluzionando la comprensione degli astronomi sulla formazione delle galassie. I ricercatori ritengono che la collisione possa aver strappato gas dalla materia oscura circostante, permettendo così la formazione di nuove galassie a partire dalla sola materia ordinaria.

Misurare l’invisibile

Il team ha utilizzato il Keck Cosmic Web Imager (KCWI) dell’Osservatorio Keck per misurare i movimenti delle stelle all’interno di DF9 analizzando la luce emessa a diverse lunghezze d’onda. Queste misurazioni hanno rivelato che DF9 ha una massa di soli circa 100 milioni di masse solari, un valore perfettamente coerente con la materia visibile della galassia. Se la galassia contenesse una quantità tipica di materia oscura, gli astronomi si aspetterebbero una massa circa 100 volte superiore. Sulla base di queste osservazioni, studi futuri che utilizzeranno osservatori sia esistenti che di prossima realizzazione consentiranno al team di cercare gas che potrebbe essere rimasto indietro nella collisione e di determinare il contenuto di gas delle galassie stesse.

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