A ciascuna galassia le sue stelle

La distribuzione di stelle massicce e leggere potrebbe non essere universale. Una sfida alle attuali teorie sulla formazione delle galassie

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Esce su Nature una lettera dell’astrofisico Michele Cappellari e dei suoi collaboratori dell’Università di Oxford destinata a sfidare una convinzione piuttosto radicata: la funzione iniziale di massa delle galassie. La distribuzione relativa di stelle più e meno massicce non sarebbe universale, ma cambierebbe da galassia a galassia. In particolare, quelle ellittiche, più vecchie e più massicce, conterrebbero una frazione maggiore di stelle di piccola massa rispetto alle lenticolari o a spirale, più giovani e meno massicce.

Una buona parte di quello che sappiamo delle galassie – come sono fatte, quando e come si sono formate, con quali processi si sono evolute – deriva dallo studio della luce stellare, una quantità che dipende dal numero di stelle o, meglio, da quanti astri massicci e da quanti più piccoli ci sono in una data galassia. La distribuzione in massa di queste stelle è descritta dagli astronomi con la funzione di massa iniziale, e rappresenta un parametro fondamentale nello studio della formazione e dell’evoluzione delle galassie stesse.

Fino ad oggi, l’opinione comune era che questa funzione di massa stellare fosse universale, e cioè non cambiasse. Cappellari e i suoi colleghi osano ora sfatare questo mito.

I ricercatori hanno raccolto dati per un campione di 260 galassie fra ellittiche e lenticolari, con l’impressionante survey ATLAS-3D, e hanno elaborato una serie di modelli dinamici accurati per spiegare il moto delle stelle in ogni oggetto osservato.

In questo modo, hanno potuto determinare il potenziale gravitazionale in cui si muovono le stelle e, di conseguenza, la massa delle galassie analizzate. Confrontando la massa con la luce, due misure del tutto indipendenti (perché la maggior parte della luce delle galassie dipende dalle stelle più massicce e più giovani, mentre la maggior parte della massa è costituita dalle stelle più piccole e più vecchie), e tendendo conto anche dell’influenza della materia oscura, gli astronomi hanno potuto dedurre informazioni importanti sulla funzione di massa iniziale.

Le loro conclusioni suggeriscono che la formazione delle stelle sia avvenuta in maniera diversa in galassie diverse: un risultato controverso che, qualora confermato, avrebbe implicazioni notevoli per ogni modello teorico di formazione di sistemi stellari.

Credit per l’immagine: ESO/P. Grosbøl


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