Galassie povere di stelle

Gli astronomi dell'Università dell'Arizona hanno risolto un enigma relativo al problema della formazione stellare nelle galassie. "Sappiamo da qualche decina di anni che nell'Universo primordiale, cioè da tre a cinque miliardi di anni dopo il Big-Bang, le galassie sfornavano nuove stelle con un tasso di formazione molto più significativo rispetto a oggi", dice Michael Cooper, Spitzer Fellow presso lo Steward Observatory. "Non sapevamo se questo fenomeno sia stato dovuto ad un processo di formazione stellare più efficiente o se è invece sia stato legato ad una più abbondante presenza di materiale come gas e polveri".

Se confrontato con il tasso medio di formazione stellare di oggi, che è equivalente a circa 10 masse solari per anno, il tasso di formazione stellare in quelle stesse galassie appare incrementato di un fattore 10 volte maggiore. Per risolvere il mistero, gli astronomi hanno puntato i telescopi verso gli oggetti più brillanti, i più rari, un po' come considerare solo le persone più alte rispetto alla media. Insomma i ricercatori hanno considerato le galassie più rappresentative per capire come esse formano le stelle.

Gli astronomi si sono chiesti se 1) Esiste ancora una quantità sufficiente di gas e polveri per formare le stelle ma per qualche motivo il meccanismo di formazione stellare è diventato meno efficiente nel corso della storia cosmica; 2) Le galassie più recenti producono poche stelle rispetto a quanto hanno fatto nel passato semplicemente perché hanno consumato la maggior parte di gas e polveri che sono gli ingredienti necessari. Per rispondere a queste domande non solo occorre guardare lo spazio in profondità ma soprattutto indietro nel tempo e per far questo gli astronomi si sono serviti del cosiddetto effetto Doppler che ci permette di determinare a quale velocità si allontana una galassia e quindi a quale distanza essa si trova (redshift). Nell'Universo, la distanza equivale indicativamente al tempo perché la luce che osserviamo da una galassia che si trova, ad esempio, a cinque miliardi di anni-luce, ha viaggiato nello spazio per cinque miliardi di anni prima di arrivare ai telescopi. Dunque, la galassia che osserviamo oggi è in realtà la stessa galassia di cinque miliardi di anni fa. Cooper e i suoi collaboratori hanno esplorato circa 50.000 galassie al fine di ottenere un campione rappresentativo "medio" di galassie. Tra gli strumenti utilizzati, il telescopio spaziale Hubble, il telescopio spaziale Spitzer, alcuni radiotelescopi in Francia e in California. "Osservando le galassie nell'infrarosso e misurando l'emissione radio, è stato possibile mappare le nubi di gas più fredde" dice Cooper. "Ciò che abbiamo trovato è che le galassie più vecchie della Via Lattea avevano molto più materiale per formare nuove stelle di quanto materiale possiede oggi la nostra Galassia".

Concludendo, i risultati della ricerca ci dicono che le galassie più antiche contenevano da tre a dieci volte più gas rispetto a quelle osservate a epoche più recenti e che il tasso di formazione stellare è diventato sempre meno efficiente a causa di una minore presenza di materiale necessario appunto per dar vita a nuove stelle.