In un’epica storia di sopravvivenza testimoniata dal telescopio spaziale NASA/ESA Hubble, uno dei nostri vicini galattici si è schiantato attraverso l’alone gassoso della Via Lattea ed è sopravvissuto per raccontarlo. Nel processo, questa galassia nana, chiamata Grande Nube di Magellano (LMC), è stata spogliata della maggior parte del suo alone di gas circostante. I ricercatori sono rimasti sorpresi nel trovare un alone gassoso così estremamente piccolo residuo, circa 10 volte più piccolo degli aloni di altre galassie di massa simile. Tuttavia, la LMC ha mantenuto abbastanza del suo gas per continuare a formare nuove stelle. Una galassia più piccola non sarebbe sopravvissuta a un simile incontro. È la prima volta che gli astronomi sono stati in grado di misurare le dimensioni dell’alone della LMC, qualcosa che potevano fare solo con Hubble.
La Grande Nube di Magellano, detta anche LMC, è una delle vicine più prossime della Via Lattea. Questa galassia nana incombe nel cielo notturno meridionale con un diametro apparente di 20 volte quello della Luna piena. Molti ricercatori teorizzano che la LMC non sia in orbita attorno alla nostra galassia, ma stia solo transitando. Questi scienziati pensano che la LMC abbia appena completato il suo avvicinamento più stretto alla Via Lattea, molto più massiccia. Questo passaggio ha spazzato via la maggior parte dell’alone sferico di gas che circonda la LMC.
Ora, per la prima volta, gli astronomi sono stati in grado di misurare le dimensioni dell’alone della LMC, cosa che potevano fare solo con Hubble. In un nuovo studio pubblicato su Astrophysical Journal Letters, i ricercatori sono rimasti sorpresi nello scoprire che è così estremamente piccolo, circa 50mila anni luce di diametro. È circa 10 volte più piccolo degli aloni di altre galassie che hanno la stessa massa della LMC. La sua compattezza racconta la storia del suo incontro con la Via Lattea.
“La LMC è una sopravvissuta”, ha affermato Andrew Fox di AURA/STScI per l’ESA, ricercatore principale delle osservazioni. “Anche se ha perso molto del suo gas, ne ha abbastanza per continuare a formare nuove stelle. Quindi possono ancora essere create nuove regioni di formazione stellare. Una galassia più piccola non sarebbe durata: non ci sarebbe più gas, solo una raccolta di stelle rosse invecchiate”.
Sebbene sia parecchio rovinata dall’usura, la LMC conserva ancora un alone compatto e tozzo di gas, qualcosa che non sarebbe stata in grado di trattenere gravitazionalmente se fosse stata meno massiccia. La LMC ha una massa pari al 10 percento della Via Lattea.
“A causa dell’alone gigante della Via Lattea, il gas della LMC si sta troncando, o spegnendo”, ha spiegato Sapna Mishra di STScI, autore principale del documento che racconta questa scoperta. “Ma anche con questa interazione catastrofica con la Via Lattea, la LMC è in grado di conservare il 10 percento del suo alone grazie alla sua elevata massa”.
Un gigantesco “asciugacapelli”
La maggior parte dell’alone della LMC è stato spazzato via da un fenomeno chiamato “ram-pressure stripping”. L’ambiente denso della Via Lattea spinge contro la LMC in arrivo e crea una scia di gas che segue la galassia nana, come la coda di una cometa.
“Mi piace pensare alla Via Lattea come a un gigantesco asciugacapelli, che sta soffiando gas dalla LMC mentre entra in noi”, ha spiegato Fox. “La Via Lattea sta spingendo indietro con tanta forza che la pressione ha strappato via la maggior parte della massa originale dell’alone della LMC. Ne è rimasto solo un po’, ed è questo piccolo, compatto residuo che stiamo vedendo ora”.
Mentre la pressione allontana gran parte dell’alone della LMC, il gas rallenta e alla fine pioverà nella Via Lattea. Ma poiché la LMC ha appena superato il suo punto di massimo avvicinamento alla Via Lattea e si sta muovendo di nuovo verso lo Spazio profondo, gli scienziati non si aspettano che l’intero alone vada perso.
Il prezioso ruolo di Hubble
Per condurre questo studio, il team di ricerca ha analizzato le osservazioni ultraviolette del Mikulski Archive for Space Telescopes presso lo STScI. La maggior parte della luce ultravioletta è bloccata dall’atmosfera terrestre, quindi non può essere osservata con telescopi terrestri. Hubble è attualmente l’unico telescopio spaziale sintonizzato per rilevare queste lunghezze d’onda della luce, quindi questo studio è stato possibile solo con Hubble.
Il team ha esaminato l’alone utilizzando la luce di fondo di 28 quasar luminosi. Si ritiene che i quasar, il tipo più luminoso di nucleo galattico attivo, siano alimentati da buchi neri supermassicci. Brillando come fari, consentono agli scienziati di “vedere” il gas dell’alone intermedio indirettamente attraverso l’assorbimento della luce di fondo. I quasar risiedono in tutto l’Universo a distanze estreme dalla nostra galassia.
Gli scienziati hanno utilizzato i dati del Cosmic Origins Spectrograph (COS) di Hubble per rilevare la presenza del gas dell’alone dal modo in cui assorbe determinati colori di luce dai quasar di fondo. Uno spettrografo scompone la luce nelle sue lunghezze d’onda componenti per rivelare indizi sullo stato, la temperatura, la velocità, la quantità, la distanza e la composizione dell’oggetto. Con il COS, hanno misurato la velocità del gas attorno alla LMC, il che ha permesso loro di determinare le dimensioni dell’alone.
Grazie alla sua massa e alla sua vicinanza alla Via Lattea, la LMC è un laboratorio di astrofisica unico. Vedere l’interazione della LMC con la nostra galassia aiuta gli scienziati a capire cosa è successo nell’Universo primordiale, quando le galassie erano più vicine tra loro. Mostra anche quanto sia caotico e complicato il processo di interazione galattica.
“Questo è un esempio fantastico della scienza all’avanguardia ancora resa possibile dalle capacità uniche di Hubble”, ha affermato la prof.ssa Carole Mundell, direttore scientifico presso l’Agenzia spaziale europea. “Questo risultato ci offre nuove preziose intuizioni sulla complessa storia della Via Lattea e delle sue vicine galassie satellite”.
Guardando al futuro
Successivamente il team studierà la parte anteriore dell’alone della Grande Nube di Magellano, un’area che non è stata ancora esplorata. “In questo nuovo programma, esploreremo cinque linee di vista nella regione in cui l’alone della LMC e l’alone della Via Lattea si stanno scontrando”, ha affermato il coautore Scott Lucchini del Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian. “Questa è la posizione in cui gli aloni sono compressi, come due palloncini che si spingono l’uno contro l’altro”.
