Nella Via Lattea, il tasso di formazione delle stelle è di circa una massa solare ogni anno. Circa 10 miliardi di anni fa, erano dieci masse solari ogni anno. Quello che è successo?
Le stelle nascono nelle nuvole molecolari giganti (GMC) e gli astronomi pensano che l'ambiente nelle galassie influenzi queste nuvole e la loro capacità di generare nuove stelle. A volte l'ambiente è così estremo che intere galassie smettono di formare nuove stelle.
Gli astronomi chiamano questo 'estinzione' e vogliono sapere cosa lo causa.
L'estinzione galattica è uno dei misteri di vecchia data dell'astrofisica. Astronomi e astrofisici hanno studiato il fenomeno in dettaglio e hanno fornito diverse possibili spiegazioni.
Un'idea si chiama feedback del buco nero . In quello scenario, mentre un buco nero supermassiccio in un centro galattico attira materiale, rilascia energia nella galassia. Quel feedback energetico interrompe l'approvvigionamento di gas della galassia. Il gas dell'alone non fluisce più nella galassia per alimentare la formazione stellare.
Altri ricercatori hanno indicato fusioni di galassie e molestie come colpevole. Alcuni si sono concentrati sulla durata del processo di tempra. Alcuni hanno trovato prove che ciò accada in solo 100 milioni di anni . Altri hanno scoperto che potrebbe volerci miliardi di anni .
Ci sono molte domande sul processo di spegnimento galattico.
Un nuovo sondaggio aiuterà gli astrofisici ad affrontare la questione. Il suo titolo è ' VERTICO: l'ambiente della Vergine tracciato nell'indagine CO ' ed è disponibile sul server di prestampa arxiv.org. Il ricercatore principale è Toby Brown, un astrofisico e Plaskett Fellow presso il National Research Council of Canada.
Questo sondaggio ha un approccio diverso rispetto ad altri. Invece di concentrarsi sulle singole galassie che subiscono l'estinzione, esamina gli ammassi di galassie. Gli ammassi di galassie possono essere ambienti molto estremi e sono un fulcro di studio in astrofisica.
VERTICO è l'ambiente della Vergine tracciato nell'indagine sul monossido di carbonio. Ha usato ALMA per mappare il gas molecolare che forma le stelle in 51 galassie separate nell'ammasso della Vergine. Il ammasso della Vergine è il nostro ammasso di galassie più vicino e contiene circa duemila galassie.
Questa immagine profonda del Ammasso della Vergine ottenuta da Chris Mihos e dai suoi colleghi utilizzando il telescopio Burrell Schmidt mostra la luce diffusa tra le galassie appartenenti all'ammasso. Il nord è in alto, l'est a sinistra. Le macchie scure indicano dove le stelle luminose in primo piano sono state rimosse dall'immagine. Messier 87 è la galassia più grande nella foto (in basso a sinistra). Credito immagine: di Chris Mihos (Case Western Reserve University)/ESO – CC BY 4.0
'Ciò che VERTICO rivela meglio che mai è quali processi fisici influenzano il gas molecolare e come determinano la vita e la morte della galassia', ha affermato il leader di VERTICO Toby Brown in un comunicato stampa .
L'ammasso della Vergine è enorme ed è anche vicino a noi. Questo lo rende un obiettivo naturale per un sondaggio come VERTICO. 'VERTICO è una risorsa ideale per studiare il destino del gas molecolare nelle galassie a grappolo e la fisica dei processi guidati dall'ambiente che perturbano il ciclo di formazione stellare', scrivono gli autori nel loro articolo.
L'ammasso della Vergine è insolito rispetto ad altri ammassi: c'è molta formazione stellare in corso.
'L'ammasso della Vergine è un po' insolito in quanto ha una popolazione relativamente ampia di galassie che stanno ancora formando stelle', ha affermato Christine Wilson, Distinguished University Professor presso la McMaster University e co-investigatore principale del progetto VERTICO. 'Molti ammassi di galassie nell'Universo sono dominati da galassie rosse con poco gas e formazione stellare'.
Questa alta risoluzione ha rivelato una popolazione selvaggia e folle di giacimenti di gas nelle 51 galassie studiate. L'ambiente è così estremo che può estinguere la formazione stellare nelle galassie che risiedono nell'ammasso.
Alcune galassie etichettate nell'ammasso della Vergine. Credito immagine: Wikisky
'L'ammasso della Vergine è la regione più estrema dell'Universo locale, piena di plasma di milioni di gradi, velocità galattiche estreme, interazioni violente tra le galassie e l'ambiente circostante, un villaggio di pensionamento della galassia e, di conseguenza, un cimitero di galassie', ha detto Brown.
Brown ha spiegato che tutti questi fattori creano lo stripping del gas, che priva le galassie del gas necessario per formare nuove stelle.
'Lo stripping del gas è uno dei meccanismi esterni più spettacolari e violenti che possono arrestare la formazione stellare nelle galassie', ha affermato Brown. “Lo stripping del gas si verifica quando le galassie si muovono così velocemente attraverso il plasma caldo nell'ammasso che grandi quantità di gas molecolare freddo vengono strappate via dalla galassia, come se il gas venisse spazzato via da un'enorme scopa cosmica. La squisita qualità delle osservazioni di VERTICO ci consente di vedere e comprendere meglio tali meccanismi”.
VERTICO di per sé non è una risposta alla domanda sull'estinzione galattica. Invece, costituisce un set di dati ad alta risoluzione per lo studio. “Il nostro intento con questo lavoro è fornire una panoramica del sondaggio VERTICO ed evidenziare il suo potenziale come risorsa per rivelare il ruolo che l'ambiente gioca nell'evoluzione della galassia. A tal fine, VERTICO sarà utilizzato per studiare il destino del gas molecolare nelle galassie a grappolo e la fisica dei processi guidati dall'ambiente che perturbano il ciclo di formazione stellare', scrivono gli autori.
In questo senso, è simile ad altri sondaggi come GAIA e SLOAN Digital Sky Survey (SDSS), ad esempio. GAIA ha creato una mappa tridimensionale precisa della Via Lattea catalogando oltre un miliardo di oggetti. E l'SDSS ha creato la mappa più dettagliata dell'Universo, con gli spettri di oltre tre milioni di oggetti.
I creatori di VERTICO sperano che il loro lavoro possa dare lo stesso tipo di contributo che hanno sondaggi come GAIA e SDSS.
'La nostra speranza è che VERTICO faccia avanzare la nostra comprensione e fornisca una preziosa risorsa legacy che serva la comunità per gli anni a venire', scrivono.
“Ci sono state molte domande nel corso degli anni su se e come l'ambiente degli ammassi influenzi il gas molecolare nelle galassie e in che modo esattamente quegli ambienti possano contribuire alla loro morte. Abbiamo ancora del lavoro da fare, ma sono fiducioso che VERTICO ci consentirà di rispondere a queste domande una volta per tutte', ha affermato il co-investigatore principale Wilson.
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