Hubble identifica una delle galassie più oscure conosciute

Una rara classe di galassie rimane quasi invisibile: galassie a bassa luminosità superficiale dominate dalla materia oscura e contenenti solo una dispersione scarsa di stelle debole.

Nel vasto arazzo dell’universo, la maggior parte delle galassie brilla intensamente attraverso il tempo e lo spazio cosmici.

Eppure una rara classe di galassie rimane quasi invisibile — galassie a bassa luminosità superficiale dominate dalla materia oscura e contenenti solo una dispersione scarsa di stelle debole.

Uno di questi oggetti sfuggenti, chiamato CDG-2, potrebbe essere tra le galassie più dominate dalla materia oscura mai scoperte. (La materia oscura è una forma invisibile di materia che non riflette, non emette né assorbe la luce.)

L’articolo scientifico che dettaglia questa scoperta è stato pubblicato su The Astrophysical Journal Letters.

Rilevare galassie così deboli è straordinariamente difficile. Utilizzando tecniche statistiche avanzate, David Li dell’Università di Toronto, Canada, e il suo team hanno identificato 10 galassie a bassa luminosità superficiale precedentemente confermate e due ulteriori candidati galassie oscure cercando raggruppamenti compatti di ammassi globulari — gruppi stellari compatti e sferici tipicamente trovati in orbita attorno a galassie normali.

Questi ammassi possono segnalare la presenza di una debole e nascosta popolazione stellare.

Per confermare uno dei candidati per galassie oscure, gli astronomi hanno impiegato un trio di osservatori: il telescopio spaziale Hubble della NASA, l’osservatorio spaziale Euclid dell’ESA (Agenzia Spaziale Europea) e il telescopio terrestre Subaru alle Hawaii.

Le immagini ad alta risoluzione di Hubble hanno rivelato una raccolta ristretta di quattro ammassi globulari nell’ammasso galattico di Perseus, a 300 milioni di anni luce di distanza.

Studi di follow-up utilizzando dati di Hubble, Euclid e Subaru hanno poi rivelato un debole bagliore diffuso attorno agli ammassi stellari — forti prove della presenza di una galassia sottostante.

“Questa è la prima galassia rilevata esclusivamente attraverso la sua popolazione di ammassi globulari,” ha detto Li. “Secondo ipotesi conservative, i quattro ammassi rappresentano l’intera popolazione di ammassi globulari di CDG-2.”

Analisi preliminari suggeriscono che CDG-2 abbia la luminosità di circa 6 milioni di stelle simili al Sole, con gli ammassi globulari che rappresentano il 16% del suo contenuto visibile.

In modo sorprendente, il 99% della sua massa, che comprende sia la materia visibile che la materia oscura, sembra essere materia oscura.

Gran parte della sua materia normale per permettere la formazione stellare — principalmente gas idrogeno — è probabilmente stata spoltrata dalle interazioni gravitazionali con altre galassie all’interno dell’ammasso di Perseo.

Gli ammassi globulari possiedono un’immensa densità stellare e sono fortemente legati gravitazionalmente. Questo rende gli ammassi più resistenti alla rottura delle maree gravitazionali e quindi traccianti affidabili di tali galassie spettrali.

Con l’espansione delle indagini del cielo con missioni come Euclid, il prossimo Nancy Grace Roman Space Telescope della NASA e l’Osservatorio Vera C. Rubin, gli astronomi si rivolgono sempre più al machine learning e ai metodi statistici per setacciare vasti dataset.

Foto: NASA, ESA, Dayi Li (UToronto); Elaborazione immagini: Joseph DePasquale (STScI)

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