Il grande flusso di marea del Sombrero

L’ha studiato in dettaglio una collaborazione Pro-Am

Regione intorno alla galassia Sombrero in cui è visibile il suo debolissimo flusso stellare di marea. L'immagine combina dati ottenuti da Manuel Jimenez e Giuseppe Donatiello.

Secondo il modello cosmologico più suffragato, le grandi galassie spirali come la Via Lattea, si sono accresciute ai danni di quelle più piccole a seguito di ripetuti episodi di cattura e assorbimento. Tale processo è in qualche caso ancora visibile intorno a certe galassie, manifestato attraverso la presenza di debolissimi flussi stellari, costituiti dai resti smembrati di una o più galassie nane satelliti.

Per via della debole luminosità intrinseca, tali enormi strutture sono molto difficili da studiare, perché tendono a dissolversi nel volgere di alcuni miliardi di anni, quindi solo quelle più recenti offrono le condizioni migliori per farlo.

Di flussi stellari di marea (stellar stream) si occupa lo spagnolo David Martínez-Delgado, ricercatore Talentia Senior presso dell’Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), che da molti anni guida e coordina un progetto per il rilevamento di tali strutture intorno a galassie simili alla nostra. Al gruppo aderiscono sia professionisti sia astrofili, tra cui figura l’italiano Giuseppe Donatiello specializzato in analisi ed elaborazione delle informazioni fotografiche.

L’attenzione del team si è concentrata nello studio in dettaglio del flusso stellare vicino alla famosa galassia Sombrero (M104) e sulla sua strana morfologia, caratterizzata da un enorme alone, la cui origine non è ancora del tutto chiara. I risultati dello studio sono stati esposti in un articolo pubblicato su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

M104 è posta a circa 30 milioni di anni luce, esattamente sul confine tra la costellazione della Vergine e del Corvo. È un membro del Superammasso Locale, un addensamento su scala maggiore che annovera l’ammasso della Vergine e il Gruppo Locale, cui appartiene la Via Lattea. Le sue dimensioni sono circa un terzo della nostra Via Lattea e morfologicamente esibisce caratteristiche tipiche sia delle galassie spirali sia delle ellittiche. Nello specifico M104 mostra nettamente un disco sottile con un rigonfiamento centrale (bulge) prominente e un vasto alone alquanto luminoso. Questa circostanza sembra indicare un importante evento di fusione avvenuto in passato quindi si è ricorso a immagini ultra-profonde per saperne di più su quell’ambiente.

La motivazione che ci ha indotto a ottenere tali immagini profonde della galassia Sombrero è stata quella di cercare le testimonianze della sua fusione con una galassia molto massiccia. Questa possibile collisione è stata suggerita di recente da studi sulla popolazione stellare presente nel suo strano alone, ottenuti dall’Hubble Space Telescope“, afferma Martínez-Delgado.

Nello specifico, le osservazioni condotte da HST nel corso del 2020, hanno mostrato che l’alone galattico ospita un gran numero di stelle ricche di metalli, perciò di formazione relativamente recente. Gli aloni di solito ospitano stelle vecchie di Popolazione II o comunque a bassa metallictà, quindi trovare queste stelle tipiche dei dischi galattici, vuol dire che ci siano arrivate oppure si siano formate grazie all’apporto di gas trasportato da una galassia, piuttosto massiccia catturata molto tempo fa.

A sinistra, l’immagine residuale in cui è visibile il flusso stellare lungo tutto la sua estensione. A destra la distribuzione delle velocità dello stesso ricavate dalla modellazione (Denis Erkal). Tratta da Martínez-Delgado et al. 2021.

 “Non abbiamo trovato nelle nostre immagini alcuna prova a sostegno di questa ipotesi, anche se non possiamo escludere che sia accaduto diversi miliardi di anni fa e che i suoi detriti siano completamente dissolti oggi”, prosegue Martínez-Delgado, Nella nostra ricerca siamo stati in grado di tracciare per la prima volta il flusso di marea completo che circonda il disco di questa galassia, e le nostre simulazioni teoriche ci hanno permesso di ricostruire la sua formazione negli ultimi tre miliardi di anni dal cannibalismo di una galassia nana satellitare .

Il gruppo esclude che questo grande flusso di marea stellare – scoperto dal famoso astrofotografo australiano David Malin negli anni ’90 – possa essere correlato all’evento all’origine della strana morfologia della galassia Sombrero.

Il lavoro di analisi è stato reso possibile grazie alla collaborazione tra astronomi professionisti e dilettanti. In particolare, per la modellazione del flusso stellare sono stati utilizzati i dati raccolti dall’astrofotografo spagnolo Manuel Jiménez, mediante un telescopio robotico a largo campo di appena 18 cm, e processate da Donatiello al fine di estrarre il massimo dell’informazione.

M104 è un soggetto molto popolare tra gli astrofotografi, ma ben pochi sono a conoscenza di queste sue caratteristiche e, in particolare, della presenza del suo interessantissimo stellar stream. Lavorare su quelle immagini è davvero impegnativo per via dell’enorme differenza di brillanza esistente tra le varie parti. Lo studio scientifico, basato su una rigorosa analisi fotometrica, non ammette alcun tipo di virtuosismo nella fase di editing”, afferma Donatiello responsabile della Sezione Ricerca Profondo Cielo dell’Unione Astrofili Italiani (UAI) tra i coautori dello studio.

Questa ennesima collaborazione dimostra ancora una volta il potenziale dei telescopi amatoriali per ottenere immagini profonde e del contributo che possono dare alla ricerca valenti e preparati appassionati.

Un’animazione è visibile su YouTube:

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