Un laboratorio cosmico per lo studio della materia oscura

LA GALASSIA ULTRADIFFUSA VCC 1287 CONFERMA LA NATURA ESOTICA DI QUESTI OGGETTI

Sin dalla loro scoperta, avvenuta alcuni anni fa, le galassie ultradiffuse (Udg) sono tra le più intriganti nell’ambiente dell’astronomia extragalattica. Le Udg si presentano d’aspetto estremamente diffuso e, sulle prime, sembrano ordinarie deboli galassie nane ellittiche o sferoidali, ma quando si determina la loro distanza, si scopre che sono oggetti con dimensioni simili a quelle di una galassia normale.

Sono oggetti che manifestano una densità estremamente bassa, di grandi dimensioni e con un contenuto di stelle intorno all’1%. La scarsissima presenza di gas non favorisce la formazione di nuove stelle, quindi l’ambiente ricorda quello delle nane sferoidali ma su scala ben maggiore.

Scarseggia la materia barionica ordinaria, quella che emette radiazione elettromagnetica, e questo sconcerta gli astrofisici, perciò si ritiene che le Udg siano dominate e tenute insieme prevalentemente dall’inafferrabile materia oscura che non emette radiazione elettromagnetica, ma manifesta la sua presenza solo grazie alla gravità. Senza tale misteriosa presenza, questi oggetti avrebbero avuto tutto il tempo per “evaporare” e disgregarsi entro pochi miliardi di anni dalla loro formazione.

Non sappiamo di cosa sia fatta la materia oscura ma deve per forza esserci, perciò le Udg sono i laboratori ideali in cui indagarne le proprietà e gli effetti sulla materia ordinaria, studiandone in dettaglio i vasti aloni. Ed è quello che ha fatto un gruppo internazionale di astronomi, guidati da Jonah S. Gannon, rivolgendo il Keck Cosmic Web Imager (Kcwi) verso la galassia ultradiffusa VCC 1287, proprio per indagarne la cinematica stellare e stimarne meglio la massa.

Posta a circa 50 milioni di anni luce, VCC 1287 è una delle poche Udg di cui sia stata stabilita la massa da precedenti indagini nel 2016, stimata in appena 4,5 miliardi di masse solari.

Il nuovo studio ha stabilito che VCC 1287 manifesta una velocità radiale di 1116 km/s, il che la colloca con certezza nell’ammasso di galassie della Vergine, e sono stati confermati come suoi anche alcuni ammassi globulari. La presenza di questi ammassi è un’ulteriore prova dell’estesa presenza di materia oscura nell’oggetto che, altrimenti, sarebbe stato lacerato dalle forze di marea esercitata da questi gruppi di stelle che, nel complesso, sono più densi.

Secondo gli studiosi, VCC 1287 ha una dispersione di velocità stellare intorno a 19 km/s, attribuibile a una massa dinamica di 1,11 miliardi di masse solari e un rapporto massa-luce pari a 13. Con questo dato, è confermata la natura di galassia ultradiffusa. Il team fornisce inoltre una stima della massa d’alone, grazie al moto dei suoi ammassi globulari, determinando una massa di 110 miliardi di masse solari.

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