Whiting 1, un ammasso globulare conteso

La Via Lattea l’ha sottratto alla Galassia Nana del Sagittario

Immagine del giovane ammasso globulare Whiting 1. Nostra composizione con dati DESI LIS (DECaLS DR10/Giuseppe Donatiello)

Durante una ricerca di nuove galassie del Gruppo Locale, nel 2002, il trio formato da Alan Whiting, G.K.T. Hau e Mike Irwin, trovò un oggetto che un accurato studio fotometrico dimostrò essere un lontano ammasso globulare. Fin qui nulla di strano, se non fosse per l’età sorprendentemente giovane di quel gruppo di stelle, stimata in circa 6 miliardi di anni.

Denominato Withing 1, sembra essere uno degli ammassi globulari più giovani presenti nell’alone galattico a circa 88mila anni luce di distanza. La particolare orbita ne aveva subito fatta sospettare l’appartenenza alla distrutta Galassia nana ellittica del Sagittario (SagDEG), scoperta nel 1994 e di cui ci siamo occupati varie volte.

Adesso un gruppo di astronomi, in prevalenza cinesi, utilizzando i dati del sondaggio DESI Legacy Imaging, ha potuto definitivamente dimostrare la relazione tra ammasso globulare e galassia nana, confermando i sospetti. L’indagine è stata estesa a un’ampia regione intorno all’ammasso da cui è emersa la presenza di due possibili code mareali orientate lungo la sua attuale orbita galattica.

Un oggetto atipico

Whiting 1 sembra essere infatti incorporato nel flusso stellare del Sagittario, cioè i detriti della SagDEG smembrata dall’intensa gravità della Via Lattea. Quando fu determinata l’età e la metallicità, fu però chiaro che Whiting 1 non era un tipico globulare dell’alone galattico. Anzi, le sue caratteristiche erano molto simili a quelle esibite dalle stelle presenti nel Flusso del Sagittario, così come la sua cinematica, tanto da suffragare l’ipotesi che l’oggetto fosse stato legato alla galassia progenitrice.

Il diagramma colore/magnitudine (CMD) di Whiting 1. L”età stimata (linea rossa) è di 6,5 miliardi di anni per una distanza di 26,9 kpc. (Tratto da Jundan Nie et al 2022)

Che le galassie nane possano avere propri globulari non è più una novità. È sufficiente pensare alle due Nubi di Magellano oppure ai satelliti maggiori della Galassia di Andromeda, ognuno con una propria famiglia di ammassi. Whiting 1 può perciò essere stato sottratto a SagDEG ed entrato nella famiglia della Via Lattea lungo il flusso prodotto dalla sua interazione mareale. In questo caso rimarrebbe un oggetto atipico perché gli ammassi globulari sono tra le prime strutture stellari a essersi formate nell’Universo. Potrebbe anche essere che Whiting 1 sia nato da un processo di accrezione all’interno del flusso stellare e questo spiegherebbe la giovane età, comparabile al primo evento di interazione di SagDEG con la Via Lattea. Entrambe sono buone ipotesi di lavoro, ma la speculazione deve essere provata con le osservazioni.

Per esplorare l’origine e la relazione tra il globulare e la Galassia nana del Sagittario la strategia migliore è mettere al confronto i caratteri comuni. Questo, con tutti i limiti, è stato già fatto, ma il gruppo guidato da Nie Jundan e colleghi dei National Astronomical Observatories of the Chinese Academy of Sciences (NAOC), ha utilizzato un nuovo approccio partendo dalla morfologia dell’ammasso. I risultati sono illustrati su The Astrophysical Journal.

Sottratto alla SagDEG

“Se Whiting 1 è davvero associato alla galassia nana del Sagittario, deve mostrare qualche connessione morfologica spaziale provvisoria con il suo progenitore. Ma abbiamo bisogno di dati profondi perché l’ammasso è molto lontano da noi”, ha detto Nie.

Per dati profondi gli astronomi intendono immagini in cui sono registrate sorgenti debolissime o con ottima risoluzione. Questa profondità è disponibile nei dati DESI Legacy Imaging Survey, liberamente disponibili alla comunità astronomica internazionale. Le immagini, come quella che pubblichiamo, mostrano molto bene le stelle dell’ammasso maggiormente addensate. L’estensione areale del sondaggio permette però di indagare l’intera zona circostante anche per molti gradi quadrati.

“Con DESI, possiamo guidare direttamente nella patria di Whiting 1. In questo modo, è possibile scoprire più membri di un lignaggio comune. Con un numero sufficiente di stelle membri, possiamo scoprire il vero volto di quest’ammasso”, ha detto ancora Nie.

La prova definitiva

Grazie al sondaggio pubblico, sono stati identificati altri possibili membri appartenenti a Whiting 1, sino a una certa distanza. In particolare sono emerse due intrigati code mareali in corrispondenza del moto proprio dell’ammasso. La forma e l’estensione, secondo i ricercatori, sono prove dirette a sostegno dell’associazione tra globulare e galassia nana e che Whiting 1 era preesistente alla distruzione della stessa.

Mappe di densità stellare centrate sull’ammasso globulare. L’analisi ha permesso di scoprire due code di marea che precedono e seguono l’ammasso lungo la sua orbita attuale. (Tratto da ApJ 930 23)

Lo studio di Whiting 1 è quindi una finestra sulla formazione degli ammassi globulari, tutt’altro che ben compresa. La giovane età forse può offrire uno spiraglio sui meccanismi di formazione altrimenti meno evidenti nei globulari “classici”. Inoltre è una nuova prova che le galassie nane possano avere propri ammassi globulari che contribuiscono alla formazione degli aloni e del rigonfiamento centrale delle galassie maggiori.

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Informazioni su Giuseppe Donatiello 274 Articoli
Nato nel 1967, astrofilo da sempre. Interessato a tutti gli aspetti dell'astronomia, ha maturato una predilezione per il deep-sky, in particolare verso i temi riguardanti il Gruppo Locale e l'Universo Locale. Partecipa a programmi Pro-Am nello studio dei flussi stellari in galassie simili alla Via Lattea mediante tecniche di deep-imaging. Ha scoperto sei galassie nane vicine: Donatiello I (2016), Donatiello II, III e IV nel sistema di NGC 253 (2020), Pisces VII (2020) e Pegasus V (2021) nel sistema di M31. Astrofotografo e autore di centinaia di articoli, alcuni con revisione paritaria.