La Galassia Sombrero ( o M 104 o NGC 4594) nella Costellazione della Vergine,
in foto: La Galassia Sombrero ( o M 104 o NGC 4594) nella Costellazione della Vergine,

Chi è il “misterioso” killer di Galassie che provoca la fine di questi immensi oggetti? La domanda non è vana, anzi costituisce uno dei grandi gialli irrisolti della storia dell’astronomia. Un giallo a cui potrebbe aver dato una risposta uno studio pubblicato pochi giorni fa dalla rivista Nature, opera degli scienziati della University of Cambridge e del Royal Observatory Edinburgh. Le loro osservazioni avrebbero evidenziato che la principale causa della fine di una Galassia sarebbe lo strangolamento che si verifica nel momento in cui esse vengono tagliate fuori dall’approvvigionamento dei materiali che sono necessari per generare nuove Stelle. I ricercatori hanno notato che i livelli di metalli contenuti nelle Galassie morenti forniscono delle impronte che rendono possibile determinare le cause di morte.

Galassie vive e morte

Nell’Universo ci sono due tipi di Galassie: circa la metà sono considerate “vive” e producono ancora Stelle, al contrario delle restanti. Le Galassie “vive” come la nostra Via Lattea sono ricchissime di gas freddi, soprattutto idrogeno, che sono indispensabili per la formazione di nuove stelle; le morte, viceversa, hanno riserve estremamente basse di questi materiali. Quello che fino ad oggi si ignorava erano le ragioni che portavano alcune Galassie alla morte. Gli astronomi avevano individuato due spiegazioni plausibili per il fenomeno: da una parte si ipotizza che i gas freddi necessari per le nuove stelle vengano improvvisamente risucchiati al di fuori delle Galassie per effetto di forze interne o esterne; in alternativa, si pensa che il rifornimento del gas freddo venga arrestato in qualche modo portando la Galassia verso la morte lungo un arco di tempo piuttosto prolungato.

Analisi dei metalli

Per indagare in questo mistero e risolvere l’enigma, i ricercatori hanno utilizzato i dati provenienti dalla Sloan Digital Sky Survey per analizzare i livelli di materiali presenti in oltre 26.000 Galassie di taglia media collocate nel nostro angolo di universo. Tali metalli possono infatti essere dei potentissimi indicatori sulla storia della formazione stellare: in particolare, come ha spiegato il principale autore dello studio, Yingjie Peng, «Più stelle si sono formate in una galassia, maggiore sarà il contenuto di metalli che si riscontrerà». Ecco perché l’analisi dei livelli di metalli è capace di dare molte informazioni agli scienziati.

Se una Galassia muore a causa di una “fuoriuscita” che causa mancanza di gas, a quel punto il contenuto di metalli in questa Galassia ormai spenta dovrebbe essere lo stesso riscontrabile prima della morte, dato che la formazione stellare avrebbe subito uno stop improvviso ed immediato. Nel caso di morte per “strangolamento”, invece, i livelli di metalli presenti dovrebbero aumentare per poi bloccarsi dal momento che la formazione stellare continuerebbe fino a che il gas non è stato completamente consumato ed esaurito. Impossibile analizzare le Galassie individualmente a causa dei tempi scala vastissimi: per questo i ricercatori si sono rivolti ad un’analisi statistica della differenza tra metalli presenti in Galassie vive e morte, con l’obiettivo di individuare le cause di morte per buona parte delle galassie di dimensioni intermedie.

Abbiamo osservato che per un determinato valore della massa stellare, il contenuto di metallo di una galassia morta è significativamente più alto di quello riscontrabile in una galassia di massa analoga ma in piena attività di formazione stellare. Questo non è compatibile con quello che ci aspetteremmo di trovare nel caso di un improvviso consumo di gas, ma lo è con lo scenario dello strangolamento – Roberto Maiolino, co-autore dello studio.

Cosa uccide le Galassie?

I ricercatori hanno successivamente verificato i risultati osservando le differenze nell'età stellare dei due diversi tipi di Galassie, indipendentemente dal contenuto dei metalli. Hanno così trovato una differenza di età media pari a quattro miliardi di anni, che corrisponderebbero al periodo necessario per il processo di strangolamento di una galassia dove è presente attività di formazione stellare. Si tratta della prima definitiva prova dell’asfissia mortale che porta all'inattività della Galassia: adesso però toccherà andare avanti nelle indagini per comprendere cosa innesca tali distruttivi processi. «Conosciamo la causa della morte ma non l’identità dell’assassino, benché abbiamo una rosa di potenziali sospettati».