Formazione stellare e galassie minori, un gap che resiste
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Analisi spettrali sulle galassie della Ultra Deep Field avvalorano una assenza di relazione massa/formazione stellare per le galassie minori. Neanche il fenomeno di estinzione riesce a colmare il gap.


Fonte Leindert A. Boogaard et al. The MUSE Hubble Ultra Deep Field Survey, Astronomy & Astrophysics (2018)


Hubble Space Telescope e Ultra Deep Field. Crediti NASA/ESA/HST
Hubble Space Telescope e Ultra Deep Field. Crediti NASA/ESA/HST

La formazione stellare ha avuto il suo boom in un periodo tra 3 e 6 miliardi dopo il Big Bang , questo è noto da tempo. Un tasso dieci volte superiore ai tassi medi di formazione attuali ma il "come" e il "perché" di questo boom è ancora oggi un mistero. 

La formazione stellare nelle galassie si ritiene innescata dal gas in accrescimento a opera del mezzo intergalattico e nelle galassie attualmente in fase di formazione stellare esiste una relazione tra massa stellare e tasso di formazione di nuove stelle. Questa relazione vale sia nell'universo vicino, e quindi attuale, sia nell'universo lontano, quello giovane. 

Di contro, le galassie che sperimentano uno starburst di formazione stellare o, al contrario, un periodo di quiete, vedono la relazione variare rispettivamente verso l'alto e verso il basso. La relazione mostra una immagine generale della crescita galattica tramite acquisizione di gas dall'esterno, ad eccezione delle galassie ragionevolmente piccole (meno di dieci miliardi di stelle) le quali sembrano formare meno stelle rispetto alla propria massa : per queste galassie la relazione non funziona. La Via Lattea si attesta sul borderline, con circa 10 miliardi di stelle e un tasso di circa una nuova stella all'anno.

Per le galassie minori, quindi, le simulazioni non sono realistiche quindi le osservazioni possono essere "falsate" da qualche effetto oppure manca, negli input, una parte di fisica ancora ignota. 

Astronomi del CfA hanno ottenuto dati spettrali delle galassie presenti nella famosa Ultra Deep Field di Hubble Space Telescope misurando l'emissione stellare in 179 galassie distanti e utilizzando il dato per calcolare il comportamento della formazione stellare dopo le correzioni apportate per tener conto di effetti come l'estinzione stellare. Si tratta di fenomeni che infatti potrebbero far apparire una formazione stellare inferiore a quella reale, falsando così le osservazioni. In realtà è risultato come, anche al netto delle migliorie apportate, le galassie minori hanno un reale tasso di formazione stellare inferiore alle attese. Si cercheranno cause per spiegare questo improvviso calo.