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4 minuti di letturaIl gigantesco alone di gas che circonda la galassia di Andromeda

La galassia di Andromeda è la galassia più lontana visibile a occhio nudo. Provate a guardare verso nord-est in queste sere d’estate; troverete subito Cassiopea, una costellazione a forma di W. Poco sotto c’è la costellazione di Andromeda, di cui ho raccontato la storia in una puntata del podcast Parsec (ascoltatela qui). Nello spazio tra le due costellazioni c’è la galassia di Andromeda. Lontano dalle maledette intense luci cittadine, guardando di sbieco, si riesce a vedere una specie di nuvoletta: quello è il disco della galassia.

Bene, una volta trovata Andromeda possiamo partire con la storia di oggi.

La galassia di Andromeda e il suo alone

Andromeda si trova a soli 2,5 milioni di anni luce da noi, cioè dalla Via Lattea. Questo vuol dire che la galassia di Andromeda è comunque molto vicina a noi e inoltre che stiamo vedendo la galassia di Andromeda com’era 2,5 milioni di anni fa, cioè quando la luce che oggi ci arriva negli occhi è partita per il suo viaggio verso di noi.

Sappiamo anche che la galassia di Andromeda si sta avvicinando a noi e che tra circa 4,5 miliardi di anni si scontrerà con la nostra Via Lattea, anche se non ci saranno grossi scontri tra stelle (ne ho già parlato in questo post, se volete approfondire).

La galassia di Andromeda è una galassia a spirale, come la Via Lattea: presenta un rigonfiamento centrale di forma sferica (detto bulge) e intorno i bracci di spirale. Sappiamo inoltre, dalla teoria della formazione delle galassie, che la galassia di Andromeda, come tutte le grandi galassie, deve essere immersa in una grossa palla (detta alone) di materia oscura.

Dal 2015 poi sappiamo qualcosa di più sulla galassia di Andromeda grazie al Telescopio Spaziale Hubble (HST) e al lavoro dell’astrofisico Lehner e dei suoi colleghi. A quanto pare la galassia di Andromeda è circondata anche da un immenso alone di gas. Quando dico immenso intendo una palla di raggio circa 1,3 milioni di anni luce. In pratica, se ci mettessimo in viaggio verso la galassia di Andromeda, a metà strada circa troveremo l’inizio dell’alone.

Come ha fatto HST a scoprire l’alone?

Grazie ai quasar, galassie che emettono molta radiazione elettromagnetica a diversa lunghezza d’onda. In particolare, HST ha puntato i quasar lontani con il suo strumento Cosmic Origins Spectrograph (COS) per beccare la radiazione ultravioletta emessa dai quasari lontani. Questi ultravioletti possono finire direttamente tra le grinfie di HST oppure possono passare proprio attraverso l’alone di gas della galassia Andromeda: in quest’ultimo caso gli ultravioletti sono assorbiti dall’alone di gas e HST misura un calo di intensità di ultravioletti emessi dai quasar lontani. In questo modo si capisce anche come abbiano fatto gli astrofisici a misurare le dimensioni dell’immenso alone di gas.

Come si è formato questo alone e com’è fatto?

Le simulazioni al computer ci dicono che l’idea è più o meno questa: nei bracci di spirale della gallassia di Andromeda c’è molto gas e quindi si formano un sacco di stelle, anche molto grandi e calde. Queste stelle, in qualche centinaio di milioni di anni, esplodono in una supernova. All’interno delle supernova si formano elementi atomici più pesanti dell’idrogeno, come il carbonio, il silicio e l’ossigeno; guarda caso gli stessi che sono stati osservati nell’alone di gas attorno alla galassia di Andromeda.

Un articolo apparso oggi 27 agosto su The Astrophysical Journal a firma sempre di Lehner et al. va più a fondo nello studio della struttura di questo alone imenso: ora sappiamo che si tratta di due gusci di gas intrecciati tra loro.

Perché è interessante questo alone?

Non è la prima volta che studiamo gli aloni di gas che circondano le galassie. Conosciamo gli aloni di galassie lontane, i quali sono stati scovati nello stesso modo, usando sempre i quasar che si trovano ancora più lontano. In questo caso però siccome le galassie sono lontane, gli aloni appaiono molto piccoli visti in cielo. Quindi, per queste galassie lontane, le informazioni a disposizione sulla struttura spaziale degli aloni sono molto poche, in quanto solo uno o due quasar possono trovarsi dietro questi aloni così piccoli in cielo (in prospettiva). Invece la galassia di Andromeda è più vicina e quindi l’alone appare più grande in cielo, quindi molti più quasar si possono usare per studiare la sua struttura.

E la Via Lattea? Purtroppo non è facile studiare questo alone nel modo detto finora (con i quasar) perché nella Via Lattea ci siamo dentro. Tuttavia è molto probabile che l’alone della nostra galassia sia molto simile a quello che stiamo studiando nella galassia di Andromeda, poiché le due galassie hanno caratteristiche molto simili a loro volta. Il punto è che oggi, per ciò che abbiamo appena detto, questo tipo di studio si può fare solo con la galassia di Andromeda. Magari con nuovi e potenti telescopi sensibili all’ultravioletto, in futuro, sarà possibile studiare tutti gli aloni di gas che circondano le galassie intorno a noi.

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