È una grande domanda che ora è stata convalidata dal telescopio spaziale Hubble. Recenti osservazioni hanno mostrato come le galassie siano in grado di riciclare al loro interno enormi quantità di gas idrogeno ed elementi pesanti. In un processo che inizia con la formazione iniziale delle stelle e dura miliardi di anni, le galassie rinnovano le proprie fonti di energia.
Grazie allo spettrografo Cosmic Origins (COS) dell'HST, gli scienziati sono stati ora in grado di investigare la regione dell'alone della Via Lattea insieme ad altre quaranta galassie. I dati combinati includono strumenti di grandi telescopi terrestri nelle Hawaii, in Arizona e in Cile, il cui obiettivo era determinare le proprietà delle galassie. In questo esempio colorato, la forma e gli spettri di ogni singola galassia sembrerebbero essere influenzati dal flusso di gas attraverso l'alone in una sorta di 'fenomeno di riciclo del gas'. I risultati sono stati pubblicati in tre articoli nel numero del 18 novembre della rivista Science. I leader dei tre studi sono Nicolas Lehner dell'Università di Notre Dame a South Bend, Ind.; Jason Tumlinson dello Space Telescope Science Institute di Baltimora, Md.; e Todd Tripp dell'Università del Massachusetts ad Amherst.
Il focus della ricerca si è concentrato sulle stelle lontane i cui spettri hanno illuminato le nubi di gas in entrata mentre attraversano l'alone galattico. Questa è la base della continua formazione stellare, dove enormi sacche di idrogeno contengono abbastanza carburante per accendere un centinaio di milioni di stelle. Ma non tutto questo gas è solo 'lì'. Una parte sostanziale viene riciclata da eventi sia di nova che di supernova, nonché dalla stessa formazione stellare. Non solo crea, ma “rifornisce”.
Il colore e la forma di una galassia sono in gran parte controllati dal gas che scorre attraverso un alone esteso attorno ad essa. Tutte le moderne simulazioni della formazione delle galassie scoprono che non possono spiegare le proprietà osservate delle galassie senza modellare i complessi processi di accrescimento e 'feedback' mediante i quali le galassie acquisiscono gas e poi lo espellono dopo l'elaborazione chimica da parte delle stelle. Le osservazioni spettroscopiche di Hubble mostrano che le galassie come la nostra Via Lattea riciclano il gas mentre le galassie che subiscono una rapida esplosione di attività perderanno gas nello spazio intergalattico e diventeranno 'rosse e morte'. (Credit: NASA; ESA; A. Feild, STScI)
Tuttavia, questo processo non è esclusivo della Via Lattea. Le osservazioni COS di Hubble hanno registrato questi aloni di riciclo anche intorno alle galassie energetiche che formano stelle. Questi aloni di metalli pesanti stanno raggiungendo distanze fino a 450.000 anni luce al di fuori delle porzioni visibili dei loro dischi galattici. Acquisire prove di tale portata del riciclaggio galattico non era un risultato previsto. Secondo il comunicato stampa di Hubble, COS ha misurato 10 milioni di masse solari di ossigeno nell'alone di una galassia, che corrisponde a circa un miliardo di masse solari di gas, tanto quanto nell'intero spazio tra le stelle nel disco di una galassia.
Quindi cosa ha scoperto la ricerca e come è stata fatta? Nelle galassie con rapida formazione stellare, i gas vengono espulsi verso l'esterno a una velocità fino a due milioni di miglia all'ora – abbastanza veloce da essere espulsi fino al punto di non ritorno – e con essa la massa. Ciò conferma le teorie su come una galassia a spirale potrebbe eventualmente evolversi in un'ellittica. Poiché la luce di questo plasma caldo non rientra nello spettro visibile, il COS ha utilizzato i quasar per rivelare le proprietà spettrali dei gas dell'alone. La sua attrezzatura estremamente sensibile è stata in grado di rilevare la presenza di elementi pesanti, come azoto, ossigeno e neon, indicatori di massa dell'alone di una galassia.
Quindi cosa succede quando una galassia non è 'verde'? Secondo queste nuove osservazioni, le galassie che hanno cessato la formazione stellare non hanno più gas. Apparentemente, una volta terminato il processo di riciclaggio, le stelle continueranno a formarsi solo finché avranno carburante. E una volta che è andato?
È andato per sempre...
Fonte della storia originale: Comunicato stampa del telescopio spaziale Hubble .