Gli astronomi hanno usato il telescopio spaziale Hubble per studiare alcune delle galassie più piccole e più deboli nel nostro vicinato cosmico. Esse sono fossili dell'Universo primordiale: hanno appena circa 13 miliardi di anni.
La scoperta potrebbe aiutare a spiegare il cosiddetto problema del "satellite mancante", in cui solo una manciata di galassie satelliti sono state trovate intorno alla Via Lattea, contro le migliaia che sarebbero previste dalle teorie.
Gli astronomi sono rimasti perplessi sul perché alcune delle galassie nane siano estremamente povere di stelle nel vicinato della nostra Via Lattea.
Le galassie nane sono ritenute più antiche delle galassie più giovani, e sono le più incontaminate nell'Universo. Esse sono state scoperte negli ultimi dieci anni dagli astronomi, utilizzando tecniche informatiche automatizzate attraverso le immagini della Sloan Digital Sky Survey.
Ma un team internazionale di astronomi aveva bisogno del NASA / ESA Hubble Space Telescope per cercare di risolvere il mistero del perché queste galassie siano povere di stelle, e perché così solo poche di loro sono state scoperte fin ora.
Hubble ha individuato tre di queste, Hercules, Leone IV e le galassie nane dell'Ursa Major, rivelando che tutte hanno iniziato a formare stelle oltre 13 miliardi di anni fa per poi bruscamente interrompersi nel primo miliardo di anni dopo che nacque l'Universo.
In effetti, l'età estrema delle loro stelle è simile a Messier 92, il più antico ammasso globulare noto [1] nella Via Lattea.
"Queste galassie sono tutte antiche e hanno tutte la stessa età", ha detto Tom Brown dello Space Telescope Science Institute di Baltimora, USA, leader dello studio. "La spiegazione più probabile è che sono nate nel processo chiamato "rionizzazione".
Le galassie reliquia sono prova di una fase transitoria nell'Universo primordiale che ha posto fine alla creazione stellare nelle piccole galassie.
Questa fase sembra coincidere con il momento in cui le prime stelle hanno bruciato in una nebbia di idrogeno freddo, un processo chiamato rionizzazione.
In questo periodo, iniziato nel primo miliardo di anni dopo il Big Bang, la radiazione dalle prime stelle ha espulso elettroni degli atomi di idrogeno primordiale e gas freddo ionizzato di idrogeno dell'Universo [2].
La radiazione stessa che ha scatenato la rionizzazione universale sembra aver soffocato la nascita stellare nelle galassie nane, come quelle nello studio di Brown. Le piccole galassie irregolari sarebbero nate circa 100 milioni di anni prima che ebbe inizio la fase di rionizzazione, quando cioè avevano appena iniziato a sfornare stelle. Circa 2000 anni luce gamma, queste galassie sono i cugini più leggeri e più luminose delle galassie nane vicino alla nostra Via Lattea.
A differenza dei loro parenti più massicci, le galassie nane non erano abbastanza massicce per proteggersi dalla luce ultravioletta. I gas che avevano strappato il flusso di luce ultravioletta precipitarono verso di loro esaurendo il loro approvvigionamento di gas e le galassie non poterono più creare nuove stelle.
La scoperta potrebbe aiutare a spiegare il cosiddetto "problema del satellite mancante", dove solo poche decine di galassie nane sono state osservate attorno alla Via Lattea mentre le simulazioni al computer prevedono che ce ne dovrebbero esistere migliaia.
Una possibile spiegazione per il basso numero scoperto fino ad oggi è che c'è stato poca, se non addirittura inesistente formazione stellare nella più piccole di queste galassie nane, lasciandole praticamente invisibili.
L'indagine con lo Sloan ha recentemente scoperto più di una dozzina di queste galassie nel nostro vicinato cosmico. Esse hanno pochissime stelle, solo poche centinaia o migliaia, ma una grande quantità di materia oscura, l'impalcatura sottostante su cui sono costruite le galassie.
Le galassie nane vicino alla Via Lattea contengono 10 volte più materia oscura rispetto alla materia ordinaria che costituisce il gas e le stelle, mentre in queste cosiddette galassie nane ultradeboli, la materia oscura supera la materia ordinaria di almeno un fattore 100.
Gli astronomi pensano che il resto del cielo dovrebbe contenere decine di altre di queste galassie nane ultra-deboli con poche stelle e le prove della formazione stellare suggerisce che ce ne possano essere ancora migliaia senza molte stelle.
"Misurando le storie di formazione stellare delle nane osservate, Hubble ha sostenuto la spiegazione teorica per la scarsità di tali oggetti, secondo il quale formazione stellare negli ammassi più piccoli sarebbe stato bloccato dalla reionizzazione", ha detto Jason Tumlinson dello Space Telescope Science Institute, un membro del team di ricerca.
I risultati sono stato pubblicati nel numero del 1 luglio di Astrophysical Journal Letters.
[1] Gli ammassi globulari sono strettamente legati a poche centinaia di migliaia stelle. Essi sono noti per contenere alcune delle stelle più antiche dell'Universo. Inoltre, gli ammassi globulari sono noti per essersi formati in singoli eventi, in modo che tutte le stelle hanno la stessa età.
[2] Il periodo di reionizzazione è anche il limite in cui i telescopi possono vedere: il processo è ciò che rendeva l'idrogeno dell'Universo trasparente alla luce ultravioletta.
Traduzione e AdattamentoA cura Di Arthur McPaul
Fonte:
http://www.sciencedaily.com/releases/2012/07/120710133102.htm
