Formatasi quando l’universo aveva appena due miliardi di anni, la galassia Cosmos-Aztec-1 sforna nuove stelle a un tasso oltre mille volte superiore a quello della Via Lattea. L’insolito fenomeno potrebbe essere causato da precedenti fusioni con altre galassie
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È l’insolita instabilità delle nubi di gas e polveri che ospitano a permettere ad alcune galassie – dette galassie mostro o, più propriamente galassie starburst – di formare nuove stelle a un tasso elevatissimo, circa mille volte superiore a quello della Via Lattea. È la conclusione di un gruppo di ricercatori dell’Osservatorio astronomico nazionale del Giappone che, grazie al telescopio ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) dell’European Southern Observatory, sulle Ande del Cile, è riuscito a tracciare una dettagliata mappa della galassia starburst Cosmos-Aztec-1. Lo studio è pubblicato su “Nature”.

Illustrazione di Cosmos-Aztec-1. (Cortesia National Astronomical Observatory of Japan)

Situata a circa 12,4 miliardi di anni luce di distanza, quindi risalente a un periodo in cui l’universo aveva meno di due miliardi di anni, Cosmos-Aztec-1 è una galassia starburst con uno dei più elevati tassi di formazione stellare riscontrati: circa 1186 masse solari all’anno,

Grazie all’alta sensibilità di ALMA, i cui radiotelescopi si distribuiscono su una distanza di 16 chilometri, Ken-ichi Tadaki e colleghi sono riusciti a tracciare una mappa della distribuzione e del movimento dei gas in Cosmos-Aztec-1, la più accurata realizzata per una “galassia mostro” distante. “Abbiamo scoperto che a diverse migliaia di anni luce di distanza dal centro ci sono due grandi nubi distinte” in cui si formano stelle, spiega Tadaki. “Di solito, nelle galassie più lontane, le stelle si formano attivamente al centro. Quindi è sorprendente trovare queste nubi da un’altra parte.”

Normalmente, gravità e pressione all’interno di queste nubi sono in uno stato di equilibrio, per cui la formazione di una stella si innesca solo quando, a causa del moto dei gas e delle polveri, in qualche zona la gravità supera la pressione. In seguito le esplosioni di supernova che caratterizzano la fine del ciclo di vita stellare tornano a far aumentare la pressione verso l’esterno. Questo meccanismo fa sì che la formazione stellare si mantenga a un ritmo moderato.

ALMA ha rilevato la distribuzione del gas molecolare (sinistra) e delle particelle di polvere (destra). Oltre alla densa nube centrale, si notano due dense nubi a migliaia di anni luce di distanza dal centro. Queste due nubi sono instabili e si pensa che siano i luoghi di massima formazione stellare. (Cortesia ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Tadaki et al.)

Nel caso di Cosmos-Aztec-1, però, la pressione all’interno delle nubi è molto più debole della gravità e questo fa sì che la formazione stellare sia inarrestabile. I ricercatori hanno stimato che al tasso attuale la galassia esaurirà il combustibile necessario a creare nuove stelle nel giro di soli 100 milioni di anni, un decimo del tempo impiegato dalle altre galassie in cui si osserva la formazione di stelle.

Secondo i ricercatori, è possibile che questo comportamento di Cosmos-Aztec-1, sia il frutto di una o più fusioni con altre galassie: la collisione può aver causato una concentrazione molto elevata di gas in una piccola area, innescando un formazione di stellare particolarmente intensa. Al momento però, avverte Tadaki, non ci sono ancora prove di una simile fusione, prove che i ricercatori sono intenzionati a cercare esaminando con ALMA altre galassie mostro.