Il problema delle galassie nane mancanti

Cosmic Web Stripping, Visualization.
Credit: Alejandro Benitez Llambay

Gli astronomi della collaborazione internazionale Constrained Local UniversE Simulations (CLUES) hanno identificato nel cosiddetto “Cosmic Web Strippingun nuovo modo di spiegare il problema delle nane mancanti, cioè l’assenza di galassie nane che non vengono osservate rispetto a quanto previsto dal modello cosmologico con materia scura ‘fredda’ e con energia scura.

Le osservazioni di alta precisione degli ultimi vent’anni suggeriscono che l’Universo consiste del 73% di energia scura, del 23% di materia scura e dal 4% di materia ordinaria. Le galassie e la materia si addensano nello spazio formando una rete intricata di ‘filamenti’ e ‘vuoti’ nota come “Cosmic Web”. Le simulazioni numeriche indicano che in questo modello di Universo si devono formare un elevato numero di piccole galassie nane nello spazio locale la cui massa sia pari mediamente ad un millesimo la massa della Via Lattea. Tuttavia, si osservano solo una ‘manciata’ di galassie nane che orbitano attorno alla nostra galassia. La scarsità, dunque, del numero di galassie nane rappresenta oggi una delle maggiori sfide teoriche nell’ambito della formazione e dell’evoluzione delle galassie. Un gruppo internazionale di ricercatori ha affrontato questo problema realizzando una serie di simulazioni numeriche mediante il progetto CLUES. I calcoli si basano sulle posizioni osservate e sulle velocità peculiari delle galassie che sono distribuite entro decine di milioni di anni-luce dalla Via Lattea in modo da simulare lo spazio nei ‘dintorni’, si fa per dire, della nostra galassia. “Lo scopo principale del progetto è quello di simulare l’evoluzione del Gruppo Locale, formato dalla Via Lattea, da Andromeda e da altre galassie minori che si trovano vicine” spiega Stefan Gottlöber del Leibniz Institute for Astrophysics a Potsdam. Analizzando le simulazioni, gli astronomi hanno trovato che alcune galassie nane esterne del Gruppo Locale si muovono con velocità elevate rispetto al Cosmic Web che la maggior parte del gas in esse contenuto può essere effettivamente perduto e rimosso. Gli scienziati chiamano questo meccanismo “Cosmic Web Stripping” dato che è proprio la struttura a ‘filamenti’ e a ‘frittella’ del cosmo che è responsabile della diminuzione del rifornimento del gas nelle galassie nane. Di conseguenza, senza una grande riserva di gas che alimenti la nascita di nuove stelle queste galassie nane diventano così piccole e deboli al punto che risulta difficile identificarle. Insomma, il problema delle galassie nane mancanti potrebbe essere dovuto semplicemente al fatto che questi oggetti sono molto deboli per essere rivelate.

Leibniz-Institute press release: Where are all the dwarfs?

arXiv: Dwarf Galaxies and the Cosmic Web