La complicata osservazione è stata compiuta dal team
coordinato da Nicolas Bouché (Institut de Recherche en Astrophysique et
Planétologie di Tolosa) grazie agli spettrografi SINFONI (Spectrograph
for Integral Field Observation in rhe Near Infrared) e UVES (Ultraviolet
and Visual Echelle Spectrograph) a disposizione del Very Large Telescope (VLT).
Gli astronomi hanno sfruttato un fortunatissimo allineamento tra una lontana
galassia e un quasar ancora più lontano per indagare sulle caratteristiche
della regione di spazio nei paraggi della galassia. La luce del quasar,
infatti, prima di giungere sulla Terra attraversa il gas che circonda la
galassia e questo permette agli astronomi di studiarne in dettaglio le
caratteristiche.
Nello studio, pubblicato nei giorni scorsi su Science
e il cui contenuto è consultabile a questo link, gli astronomi riportano
l'individuazione di notevoli quantità di gas in caduta verso la galassia. Detta
in altro modo, il sistema stellare starebbe risucchiano il gas circostante per
crescere e formare stelle. Secondo i ricercatori, questo processo giocherebbe
un ruolo chiave nell'evoluzione della galassia, governandone sia la produzione
stellare sia le stesse caratteristiche dinamiche. I dati rilevati grazie al VLT
indicherebbero che il moto che caratterizza il gas risponde appieno a quanto
previsto dai modelli teorici e una stima del ritmo con il quale viene catturato
dalla galassia è comparabile con il tasso di formazione stellare.
E' importante sottolineare come si tratti della prima volta in cui gli astronomi riescono a mostrare con chiarezza questa cattura del gas circostante da parte di una galassia primordiale. Vi era il sospetto che per la crescita di una galassia si attivasse anche un simile meccanismo, ma provare la correttezza di questa teoria era tremendamente complicato. La fortuita presenza del quasar in sottofondo e l'incredibile potenza osservativa del VLT hanno finalmente permesso di dimostrare che l'idea che le galassie ingrassino anche a spese del gas circostante è molto di più di un semplice sospetto.
Parlando dei delicati meccanismi che governano la crescita
di una galassia non si può tralasciare di accennare allo stretto vincolo che la
lega al buco nero supermassiccio che si nasconde nel suo cuore. Negli
ultimi anni si sono accumulate prove concrete che quasi tutte le galassie
ospitino questi voraci oggetti celesti che ingurgitano il materiale che capita
loro a tiro generando imponenti flussi di energia. Quando questo processo è
particolarmente intenso l'intera galassia si trasforma in uno degli oggetti più
energetici dell'Universo: un nucleo galattico attivo (AGN).
Nelle scorse settimane è stato pubblicato su Astrophysical
Journal uno studio nel quale si getta nuova luce sul ruolo dei buchi
neri nella crescita di una galassia. Lo studio, opera di Sebastian Hönig
(University of California) e del suo team, analizza ciò che succede nelle
immediate vicinanze del massiccio buco nero posto nel cuore di NGC 3783,
una galassia attiva distante 130 milioni di anni luce. Le osservazioni degli
astronomi, compiute anch'esse grazie alle strumentazioni del VLT, hanno
permesso di scoprire che, a differenza di quanto si potrebbe pensare, il buco
nero non inghiotte tutta quanta la polvere che cattura.
Anzichè limitarsi a confermare che il materiale catturato
forma una sorta di ciambella intorno al buco nero, infatti, le osservazioni
hanno indicato che gran parte della polvere risiede al di sopra e al di sotto
di tale ciambella. La sorpresa maggiore, però, è stata quella di constatare
come tali accumuli di polveri, di temperatura molto più bassa di quella che
caratterizza i materiali che spiraleggiano nella struttura a ciambella, vengano
sospinti lontano dal buco nero. Saremmo insomma in presenza di un fresco soffio
di vento che restituisce alla galassia parte dei materiali catturati dal buco
nero. Il già complesso legame tra la galassia e il buco nero si arricchirebbe
dunque di una ulteriore complicazione: il buco nero si alimenta sottraendo
materiale alla galassia, ma nel contempo la sua produzione di energia soffia
via una parte di quel materiale restituendolo all'ambiente circostante.
Appare piuttosto evidente come gli astronomi che si occupano
dell'evoluzione delle galassie non abbiano certo vita facile. Se, da un lato,
possiamo dire che - a grandi linee - i meccanismi che regolano la crescita dei
sistemi stellari, la loro produzione di stelle e il bilancio energetico ci sono
noti, ogni tanto ci si imbatte in nuove scoperte che arricchiscono il quadro di
inaspettati e stimolanti particolari.