Multiple Collisioni Galattiche Generano Una Galassia Infrarossa Ultraluminosa

Un team di astronomi guidato dal Professor Yoshiaki Taniguchi (Ehime University), ha concluso uno studio da cui emerge che la galassia infrarossa ultraluminosa (ULIRG) Arp 220, si è sviluppata dopo una grande collisione di 4 o più galassie diverse. I nuovi dati ottenuti grazie al Telescopio Subaru e grazie alle analisi spettroscopiche ottiche effettuate con il W. M. Keck Observatory, hanno rivelato la presenza di due code di marea che hanno facilitato molto l'analisi della storia dell'evoluzione della galassia Arp 220. Dato che si tratta una galassia archetipica o rappresentativa delle galassie ULIRG (infrarosse ultraluminose), le scoperte del team sono ancor più importanti perché faciliteranno la comprensione di questo tipo di galassie in generale.

Scoperte per la prima volta dal telescopio spaziale IRAS (Infrared Astronomical Satelite) verso la metà degli anni '80, le ULIRG sono la classe più luminosa di galassie presenti relativamente vicino, nell'universo locale. La maggior parte della loro energia è nella parte infrarossa dello spettro e questo suggerisce che contengono grandissime quantità di polvere, e quindi una formazione stellare immensa.

Gli astronomi hanno proposto già differenti scenari per il possibile sviluppo di simili mostri. Date le enormi luminosità delle ULIRG (10^12 la luminosità del Sole), alimentate in buona parte da un grande numero di stelle massicce, sono comparabili alle luminosità dei quasar. Una proposta del 1988 vedeva la ULIRG come una fase intermedia nell'evoluzione dei quasar. Un'altro scenario proposto invece dal professor Taniguchi ed i suoi associati nel 1998, ipotizzava che bastava la collisione di diverse galassie per spiegare le proprietà osservate.

Tuttavia, rimanevano molte domande ancora senza risposta, soprattuto: 1) Quante galassie dovevano fondersi in una? 2) Che tipo di galassie venivano fuse insieme? Da allora, le spiegazioni per l'origine delle ULIRG sono rimaste sempre molto controverse. L'attuale team ha condotto una vasta ricerca proprio per riuscire a dare una risposta a queste domande e proporre una spiegazione plausibile e basata sui dati, dell'origine delle ULIRG.

Il team ha effettuato dettagliate analisi ottiche della galassia Arp 220 usando FOCAS (Faint Object Camera and Spectrograph) sul Subaru Telescope ed il LRIS (Low Resolution Imaging Spectrometer), sul telescopio Keck II). I nuovi dati hanno rivelato una spettacolare coppia di code mareali che si estendono per più di 50.000 anni luce. Le stelle di massa intermedia (con masse solo poche volte quella del Sole), cioè i resti di un'intensa formazione stellare (starburst), dominano la composizione di queste code. La presenza di linee di assorbimento dell'Idrogeno alfa, hanno portato alla prima rilevazione di queste strutture. Il Dr. Kazuya Matsubayashi ha detto: "Ero molto sorpreso quando ho scoperto queste strutture nelle linee di assorbimento dell'idrogeno alfa, che si dividevano in due code mareali."

Ma cosa potrebbe spiegare queste sorprendenti strutture? E' necessaria una collisione tra due galassie per causare uno starburst che possa produrre due code simili. Tuttavia, quattro galassie almeno sono necessarie per generare le due galassie post-starburst. Le code post-starburst rivelate dalle nuove osservazioni suggeriscono un nuovo scenario per la storia della formazione di Arp 220. Il team suggerisce che le due code mareali osservate in Arp 220 hanno bisogno una collisione tra due galassie che si sono già formate dopo precedenti collisioni (post-starburst). In altre parole, quattro galassie sono necessarie per spiegare le code mareali post-starburst viste nel caso di Arp 220. Hanno così concluso che Arp 220 ha origine da un evento che ha coinvolto almeno 4 grandi galassie, e non una semplice collisione. Il team pensa che questo modello potrà essere poi applicato anche ad altri gruppi di galassie.

C'è un significativo numero di gruppi compatti di galassie nell'Universo che potrebbero portare a collisioni multiple. Il Professor Taniguchi ha fatto notare che "Alcuni di questi gruppi compatti si sono già mescolati in una sola galassia. Si tratta di nient'altro che le odierne ULIRG." Alcune galassie sono associate tra di loro in un singolo gruppo legato gravitazionalmente e inevitabilmente si fonderanno entro i prossimi miliardi di anni.

Riguardo al loro destino futuro, si pensa che sia possibile che si evolvano in quasar e poi in gigantesche galassie simili a quelle primordiali, ma serviranno molti più studi per prevedere come strutture così complesse si evolvono.
Infine, Taniguchi aggiunge anche una piccola nota sul destino della nostra galassia: "Recentemente la NASA ha mostrato come la nostra Via Lattea entrerà in collisione con la galassia Andromeda nei prossimi miliardi di anni, formando una gigantesca galassia ellittica. Ma non vi preoccupate. Sarebbe soltanto una semplice collisione tra due galassie, quindi la Via Lattea non si evolverà in una ULIRG."

http://www.naoj.org/Pressrelease/2012/05/24/index.html

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