Galassie nane, laboratori ideali per comprendere l’evoluzione dell’Universo

L’immagine della galassia nana NGC 4214 ripresa dal telescopio spaziale Hubble mostra, in rosso, le regioni delle nubi di idrogeno dove si stanno formando nuove generazioni di stelle.
Credit: NASA/ESA

Grazie ad una serie di osservazioni condotte con il telescopio di 2,3m dell’Australian National University (ANU) dell’Osservatorio di Siding Spring è stato possibile studiare un campione di galassie nane distanti. Queste galassie sono considerate laboratori ideali per capire come si è evoluto l’Universo sin dalla sua origine.

Inizialmente, l’Universo era riempito, per così dire, principalmente dagli elementi idrogeno ed elio. Le grandi stelle si formarono da questi elementi e, in seguito alla loro evoluzione, esse consumarono l’idrogeno e l’elio producendo una sorta di ‘cenere cosmica’ composta da elementi più pesanti tra cui l’azoto, il carbonio e l’ossigeno, essenziali per la vita. Quando le grandi stelle consumarono il proprio combustibile nucleare, esse esplosero formando le supernovae riciclando gli elementi più pesanti in nubi di gas idrogeno da cui si formarono successivamente nuove generazioni di stelle. Il fatto sorprendente è che nelle galassie nane questo processo avviene molto lentamente. Esse si possono considerare come una sorta di villaggio storico in cui esistono ancora intatte le vecchie costruzioni e questo ci permette di capire come si mostravano quando si sono formate. Tuttavia, nelle grandi città quasi tutte le vecchie costruzioni sono andate perse per cui diventa difficile dire come apparivano originariamente, proprio come le galassie più grandi. Dunque, studiare le galassie nane ci permette di “vedere” come si mostrava l’Universo molto tempo fa. Per fare questo, occorre analizzare la luce dei vari elementi nelle nubi di idrogeno presenti nelle galassie nane e ciò ci permette di determinare quanto esse sono ricche e come si sono evolute sin dalle origini dell’Universo. I ricercatori che hanno analizzato i dati hanno trovato con grande sorpresa che le misure non sono d’accordo con i modelli attuali: in altre parole, le energie degli elettroni nelle nubi di gas non sono distribuite secondo quanto ci si aspetta, un mistero rimasto inspiegato da circa 40 anni. Ora serviranno ulteriori dati per studiare ancora più in dettaglio gli elementi presenti nelle galassie distanti al fine di comprendere indirettamente come si è evoluto il nostro Universo.

ArXiv: RESOLVING THE ELECTRON TEMPERATURE DISCREPANCIES IN H II REGIONS AND PLANETARY NEBULAE: κ-DISTRIBUTED ELECTRONS

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