2/12/13

Una cometa galattica **

Osservando la galassia a spirale NGC 1232, posta a 60 milioni di anni luce da noi, la visione X di Chandra ha rivelato un’enorme nuvola di gas caldissimo (molti milioni di gradi) dalla forma nettamente cometaria (Fig. 1). Molto probabilmente ciò che si vede nell’X è la prova di una collisione ancora in atto tra una galassia nana e la NGC 1232. Se l’ipotesi fosse confermata (e probabilmente lo sarà) sarebbe la prima volta che una collisione galattica riesce a essere determinata solo con i raggi X. Si aprono nuovi scenari sia di scoperta che di comprensione della crescita di una galassia attraverso incontri di questo tipo. Le galassie sono creature vive che approfittano delle visite delle amiche, soprattutto  piccole, per acquistare nuova energia vitale. Tutto è necessario nell’Universo e niente è veramente insignificante.

la cometa X galattica
Figura 1. Fonte: NASA/CXC/Huntingdon Inst. for X-ray Astronomy/G.Garmire

La cometa vista nell’X prende maggior significato se accoppiata con quella nel visuale (Fig. 2), dove la galassia principale sembra vivere un momento del tutto normale e tranquillo. La spiegazione di questa doppia e discordante visione è facilmente spiegabile. L’impatto tra la galassia nana e la sorella maggiore ha prodotto un’onda di shock, simile al “boom” nel superamento della velocità del suono sulla Terra. Quest’onda ha riscaldato enormemente il gas portandolo a una temperatura di circa sei milioni di gradi e rendendolo visibile nell’X.  Il moto della galassia nana causa la forma allungata della nube di gas. Vicino alla “testa” della cometa vi è una regione contenente un gran numero di stelle luminose che emettono nell’X. Esse sono quasi sicuramente stelle nate proprio a causa della “pressione” esercitata dall’onda in movimento. L’emissione violenta nell’X sarebbe aumentata a causa del vento stellare e dell’esplosione delle supernove.

scontro di galassie
Figura 2. Fonte: X-ray: NASA/CXC/Huntingdon Inst. for X-ray Astronomy/G.Garmire, Optical: ESO/VLT

La massa dell’intera nube è molto incerta dato che riusciamo a vederla in due sole dimensioni e non si può determinare lo spessore della “cometa”. Si stima che possa avere, al minimo, una massa pari a quarantamila stelle come il Sole, ma potrebbe crescere fino a tre milioni di soli.  Il gas riscaldato continuerà a brillare nell’X per decine o centinaia di milioni di anni. La collisione stessa ha una durata dell’ordine dei 50 milioni di anni.

Questa stupefacente scoperta permetterà di stimare la frequenza di collisioni con galassie nane e capire quanto questi episodi siano fondamentali per la crescita di galassie di grandi dimensioni. Non una semplice cattura di nuove stelle e gas, ma un vero e proprio ringiovanimento attraverso l’aumento di nascite dovute all’onda di shock.

Esiste anche una spiegazione alternativa. Non vi sarebbe bisogno del passaggio di una galassia nana. Basterebbe che in una certa zona della galassia a spirale si sia innescata una violenta nascita stellare, senza alcun contributo esterno. In questo caso, tuttavia, ci si dovrebbero aspettare emissioni radio, infrarosse e visuali che invece mancano nella NGC  1232. Insomma, la cometa sembra proprio possibile solo attraverso l’interazione di due galassie che innescano come conseguenza una nascita frenetica.

Mi viene da pensare a un qualcosa di terrestre, di tipo geologico. Mi riferisco alle isole Hawaii, in cui il punto caldo sottomarino crea nuove isole vulcaniche che poi si spengono lentamente a mano a mano che la placca oceanica si sposta rispetto al punto caldo (Fig. 3).

Hawaii
Figura 3. La formazione delle isole Hawaii.

I segni lasciati in superficie sono una serie di isole nate dall’eruzione di vulcani lungo la linea di movimento tettonico rispetto al punto caldo sottostante. Il punto caldo galattico è l’onda d’urto che si sposta e crea nuove regioni di nascita stellare.  Nel caso delle Hawaii chi si sposta è la placca oceanica, nella galassia è l’onda di shock, ossia il “punto caldo galattico”.

Il lavoro originario è scaricabile QUI e la sua lettura non è  particolarmente difficile

10 commenti

  1. Andrea I.

    Wow quindi la collisione di due galassie é una sorta di "fecondazione" che causa un boom delle nascite? :mrgreen: Che spettacolo!

  2. foscoul

    Ciao Enzo un chiarimento: L’aumento di nascite stellari di cui hai accennato e che è causato dall’onda di shock del gas perché non produce emissioni nelle bande radio, infrarosse e visuali che tu duci non essere state rilevate in  NGC 1232 nella zona della "testa della cometa". Almeno se ho capito correttamente :?:                     

  3. caro Foscoul,
    il problema è che l'onda di shock produce emissioni X, ma non altre emissioni tipiche dei vari meccanismi legati alla formazione stellare. In altre parole, la formazione stellare può anche produrre raggi X ma i vari fenomeni che l'accompagnano devono attivare anche altri tipi di emissione. L'onda di shock, invece, si limita a un surriscaldamento elevatissimo che emette solo nell'X. Sono due meccanismi differenti che comportano rilascio di energia diversificati...

  4. foscoul

    Allora, l'onda di shock comprime e surriscalda il gas che emette radiazione solo nell' X e allo stesso tempo grazie alla pressione esercitata innesca e stimola la formazione stellare. Forse ci sono  8-O

  5. Mario Fiori

    Quindi, un giorno, ma non ci saremo, nuove stelle appariranno anche nel visibile?

  6. AlexanderG

    Caro Enzo,
        come vedi sono ancora indietro di qualche settimana sui tuoi post, ma non mollo :D
    Vorrei capire meglio il concetto di "temperatura" di questa nube: parli di "molti milioni di gradi", ma vista la sua ENORME dimensione (praticamente mezza galassia, o quasi), questa temperatura è raggiunta solo in piccolissimi punti di questa nube, corretto?
    Anche perché, altrimenti, qualsiasi cosa all'interno di quella nube finirebbe letteralmente "bruciata", con conseguente impossibilità di formazione della vita, così come la conosciamo, per praticamente metà galassia!
    Tra l'altro, devo confessanti che la prima cosa che ho pensato guardando la foto è che la sovrapposizione sia solo una coincidenza prospettica, nel senso che la nube è in realtà molto più vicina di quella galassia.

    Un caro saluto :)
        Alex. 

  7. caro Alex,
    se non fosse così calda niente X. Ricordiamoci poi che alta temperatura vuole dire elevata energia cinetica delle particelle e non pensiamo a un fuoco che entra in un bosco... Lì c'entrano altre cose, come l'ossigeno, ecc.
    Il fatto che appartenga alla galassia è sicuro, sia perché nella sua testa si ha proprio la nascita stellare, sia perché sono state fatte misure precise di movimento che assicurano la faccenda. Non si va a occhio... :wink:

  8. AlexanderG

    Quindi, se ho capito bene, poche particelle ma velocissime, probabilmente a causa di una galassia secondaria "inglobata" in passato da NGC 1232.
    Chiarissimo anche riguardo la distanza :)

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