Stelle Galassie Nebulose Buchi neri

La schiera di antenne Alma in Cile hanno rilevato una rara coppia di galassie molto massicce, viste in procinto di fondersi quando l’universo aveva solo un miliardo di anni.

In un primo tempo si era ritenuto che l’oggetto scoperto fosse una sola antica galassia di grande massa, mentre in realtà si tratta di due galassie distinte, destinate, nel volgere di qualche centinaia di milioni d’anni, a fondersi insieme.

Le due enormi galassie sono state informalmente soprannominate il Cavallo e il Drago. 

A renderle uniche è la loro dimensione, da 10 a 100 volte più massicce della maggior parte di  galassie della stessa epoca conosciuta dell’universo.

Secondo gli autori del nuovo studio, il fatto che due galassie così rare si siano incontrate suggerisce che la regione di spazio in cui si trovano doveva essere, all’epoca, particolarmente densa.

Considerando la loro grandissima distanza dalla Terra e la frenetica attività di formazione stellare all’interno di ciascuna di esse, è possibile si tratti della più intensa fusione tra galassie finora conosciuta.

Come potrebbe apparire in luce visibile il processo di fusione tra il Cavallo e il Drago. Crediti: NRAO/AUI/NSF

Ad una distanza di  circa 95 milioni di anni-luce, nella costellazione australe dell'Ottante, si trova NGC 7098, una galassia spirale con numerose caratteristiche doppie. Una di queste sono le due distinte strutture a forma di anello attorno al cuore della galassia, spirali arrotolate attorno il centro luminoso, dove si trova una doppia barra, altra caratteristica.

NGC 7098 ha anche sviluppato zone visibili come  brillanti strisce a ciascuna estremità della regione centrale. Queste zone di sovra-densità, assumono di solito forme anellari, lineari o circolari e si possono trovare alle estremità di sistemi di anelli planetari, in nebulose, e come in NGC 7098, in parti di galassie affollate di stelle.

ImmagineVery Large Telescope di ESO all’osservatorio di Paranal.

Scoperta grazie a una lente gravitazionale una remota galassia ultrabrillante, soprannominata  “sopracciglio cosmico”, (Cosmic Eyebrow) distante circa 10 miliardi di anni luce da noi.

Si tratta di una galassia iperattiva, dove al suo interno si stanno formando nuove stelle al ritmo di mille masse solari l’anno.

Per individuarla il team di astrofisici dell’Istituto de Astrofisica de Canarias (IAC) e dell’Universidad Politécnica de Cartagena (Spagna) hanno incrociato i dati di due cataloghi d’oggetti compatti: della missione Wise (NASA) e della missione Plank (ESA) per capire in che direzione orientare lo specchio.

La galassia “ingrandita” dalla lente gravitazionale, qui vista dalla camera Wfc3 del telescopio spaziale Hubble. Le frecce indicano gli archi prodotti dalla distorsione. 

Crediti: Iac

 Riletto un'interessante scritto di Paolo Maffei su " Astronomia " del febbraio 84, a proposito di Deneb, la stella principale della costellazione del Cigno il cui nome Deneb deriva dall'arabo " Dhanab al Dajajah" che significa:La coda della gallina. 

È una delle maggiori stelle giganti conosciute, al diciannovesimo posto per luminosità nel cielo. La sua massa è stimata tra 12 e 25 volte quella del Sole con una luminosità sessantamila volte maggiore di quella della nostra stella, ed è anche una delle più lontane che ci sia concesso di vedere, distante da noi circa 1600 anni luce. Il suo diametro misura 85 milioni di chilometri, la sua magnitudine assoluta è di -7,1, il suo colore bianco- azzurro. 

Gli strati superficiali sono molto rarefatti e hanno una temperatura di 9700° Kelvin. 

Le turbolenze osservate in tali strati, sono un segnale dell'inquietudine tipica delle stelle massicce e quindi irruenti nel riversare fiumi di energia nello spazio. 

" Adottando il ragionevole valore di 15 masse solari e lo schema evolutivo di Iben, Deneb potrebbe vivere ancora oltre 200 mila anni. Giunta a questa scadenza la stella esploderà in una supernova. I nostri sucessori vedranno Deneb accendersi improvvisamente e diventare in poche ore centinaia di migliaia di volte più brillante di oggi, certamente molto di più della Luna piena. Un punto di diametro impercettibile ma luminosissimo, che emanerà tanta luce da splendere anche in pieno giorno e dar far impallidire e sparire parte delle stelle del cielo notturno. Intanto gran parte dell'enorme massa collasserà, ed essendo superiore al valore critico sfonderà lo spazio, formando un gorgo mostruoso che ingoierà tutto ciò che gli è più vicino, compresa la luce emessa da una parte della stella esplodente. In mezzo a quel mare di luce si formerà un buco nero, e sarà forse il primo che si potrà veder nascere dalla Terra." 

Impressionante vero? 

Ma questo destino tracciato da Maffei, potrebbe essere evitato se la stella riuscisse a liberarsi, in breve tempo, di parte della sua massa attraverso il vento solare. 

Chissà, nei modelli di evoluzione stellare ci sono ancora abbastanza incertezze, da lasciare speranza che Deneb possa evitare la più drammatica sorte riservata a una stella tanto magnifica. 

NGC 5395 e 5394, insieme anche come Arp 84 o Galaxy Heron, sono due galassie interagenti a poco più di 160 milioni di anni luce di distanza dalla Terra, nella piccola costellazione settentrionale di Cani da Caccia. Con un po’ di fantasia potremmo associare l’immagine delle due galassie a un airone azzurro, con un lungo collo e il becco teso pronto a ghermire un piccolo pesce.

La più grande, NGC 5395, un po’ allungata, asimmetrica e distorta, è una galassia a spirale di circa 140 mila anni luce.

NGC 5394, vista di faccia, è una spirale barrata di circa 90 mila anni luce, ha un disco ovale, un interno molto luminoso e due lunghe braccia di marea esterne.

  

La Vedova Nera Nebula, situata nella costellazione meridionale del Circinus a circa 10.000 anni luce dalle Terra, è una grande nuvola di gas e polvere che si è condensata per creare più cluster di grandi stelle. I potenti venti combinati con le radiazioni provenienti da questi gruppi di giovani stelle hanno formato cavità e sparato bolle in ogni direzione, sagomando con una doppia bolla il corpo e con altre le lunghe, fusiformi “zampe” del ragno.

Essendo quasi invisibile alle lunghezze d’onda ottiche, sono stati gli occhi infrarossi di Spitzer a catturare l’immagine della Black Widow Nebula. 

 

CLG J02182-05102è un cluster contenente circa sessanta galassie, situate a circa 9,6 miliardi di anni luce nella costellazione di Cetus.

Poiché la luce del cluster impiega 9,6 miliardi di anni per raggiungere la Terra, vediamo CLG J02182-05102 come appariva 9,6 miliardi di anni fa, circa 4 miliardi di anni dopo il Big Bang e circa il 30 per cento dell'età corrente dell'universo di 13,7 miliardi di anni.

CLG J02182-05102 è sorprendentemente dominato da enormi galassie rosse al centro che contengono quasi 10 volte le stelle della nostra Via Lattea, per un totale in dimensioni che sopravanza quello delle galassie del nostro vicino universo..

Stranamente si scopre che una frazione significativa di queste galassie antiche stanno ancora formando stelle attive. CLG J02182-05102 produce ogni anno centinaia e migliaia di nuove stelle , un tasso di natalità molto più elevato di quello presente nelle galassie dello spazio circostante..

Ciò che è particolarmente sorprende è che la percentuale di nascita stellare sia più alta nel centro denso del cluster che non nei suoi bordi, l’opposto di ciò che accade nella nostra porzione locale dell'Universo, dove sono conosciuti nuclei di cluster di enormi galassie ellittiche composte di vecchie stelle.

Questa immagine composita, che combina osservazioni a raggi infrarossi e visibili, è presa con il Telescopio Spitzer Spitzer.

Arp 299 è un sistema che comprende due galassie in fusione, situato a circa 140 milioni di anni luce dalla Terra nella costellazione dell’Orsa Maggiore.

Fondendosi insieme le due galassie creano una mescolanza di stelle dov’è possibile individuare fonti di raggi ultra luminosi o ULX, in regioni in cui si stanno rapidamente formando nuove stelle. Si tratta, molto probabilmente di sistemi binari, dove una stella di neutroni o un buco nero attira fuori la materia da una stella compagna più massiccia del Sole. 

Una tale quantità di binarie a raggi X è rara, ma non in Arp 299, una delle galassie più prolifiche nella formazione stellare del vicino Universo, conseguenza, in parte, della fusione che ha innescato ondate di formazione stellare.

La formazione di binarie a raggi X di grande massa è una naturale conseguenza di una simile attività di nascita stellare, perché alcune delle giovani, grandi stelle che spesso si formano in coppia, evolvono in sistemi di questo tipo.

La nuova immagine composita di Arp 299 comprende dati a raggi X dall’Osservatorio Chandra (in rosa), dati a raggi X ad alta energia da NuSTAR (in viola) e dati ottici del telescopio Hubble (in bianco e marrone chiaro). 

 

NGC 3310 (Arp 217) è una galassia cosiddetta Starburst, che sta formando nuove stelle a un ritmo prodigioso. Vi sono centinaia di ammassi stellari visibili nell'immagine, diffusi punti luminosi azzurri che tracciano le braccia a spirale della galassia. Ognuno di questi ammassi rappresenta la formazione di circa un milione di nuove stelle.

Le misurazioni dell'ampia gamma di colori del cluster mostrano che hanno un’età compresa fra circa un milione fino a più di cento milioni di anni, suggerendo che lo starburst sia stato"acceso" oltre 100 milioni di anni fa. 

La galassia si trova nella costellazione dell’Orsa Maggiore a circa 46 milioni di anni luce dalla Terra.

Arp 299 è un sistema che comprende due galassie in fusione, situato a circa 140 milioni di anni luce dalla Terra nella costellazione dell’Orsa Maggiore.

Fondendosi insieme le due galassie creano una mescolanza di stelle dov’è possibile individuare fonti di raggi ultra luminosi o ULX, in regioni in cui si stanno rapidamente formando nuove stelle.  Si tratta, molto probabilmente di sistemi binari, dove una stella di neutroni o un buco nero attira fuori la materia da una stella compagna più massiccia del Sole.

Una tale quantità di binarie a raggi X è rara, ma non in Arp 299, una delle galassie più prolifiche nella formazione stellare del vicino Universo, conseguenza, in parte, della fusione che ha innescato ondate di formazione stellare.

La formazione di binarie a raggi X di grande massa è una naturale conseguenza di una simile attività di nascita stellare, perché alcune delle giovani, grandi stelle che spesso si formano in coppia, evolvono in sistemi di questo tipo.

La nuova immagine composita di Arp 299 comprende dati a raggi X dall’Osservatorio Chandra (in rosa), dati a raggi X ad alta energia da NuSTAR (in viola) e dati ottici del telescopio Hubble (in bianco e marrone chiaro).

 

La galassia più brillante mai scoperta nell’universo remoto  è “Cosmos Redshif”nome abbreviato CR7, un omaggio dei suoi scopritori a un altro astro che brilla nell’universo calcistico portoghese, Cristiano Ronaldo.

Il team degli studiosi di cui la scoperta, avvenuta verso il 2015, è infatti, formato da scienziati  dell’università di Lisbona e dell’Osservatorio di Leida, in Olanda.

La galassia è tre volte più brillante di  quella più luminosa mai osservata prima. Secondo lo studio pubblicato su The Astrophysical  Journal, l’osservazione effettuata con il Vit dell’ESO in Cile, ha permesso forse di vedere la luce delle stelle di popolazione III, una classe sino ad ora solamente  teorizzata, a soli 800 milioni di anni luce dal Big Bang. Ipotesi che se fosse confermata da nuove osservazioni, si tratterebbe delle prime stelle accese nell’universo, brillantissime e composte solo dai primi elementi disponibili (idrogeno, elio e una piccola parte di litio) e non altri più pesanti.  

 Grazie a una nuova analisi di dati ottici recenti,  raccolti con i telescopi spaziali Hubble (nell’ottico) e Spitzer (nell’infrarosso) un gruppo di ricercatori italiani sembra essere riuscito a fornire un contributo importante nell'individuazione della natura di una delle galassie più particolari: CR7. L'ipotesi più probabile è quella del collasso diretto di un buco nero, ma rimangono aperti altri scenari.

 

L’Hickson compatto gruppo 31 (noto anche come NGC 1741 Group) è un gruppo di galassie interagenti, comprensivo di otto galassie: la Wolf-Rayet NGC 1741, frutto di due collisioni di galassie nane,  e le sue compagne nane irregolari. L'intero gruppo si estende su circa 150 mila anni luce, a circa 166 milioni di anni luce di distanza nella costellazione Eridanus. 

I gruppi compatti sono piccoli sistemi di galassie, con ogni membro apparentemente in prossimità di altri che, si presume, siano associati fisicamente, poiché spesso mostrano peculiarità morfologiche indicative d’interazione gravitazionale.

NGC 1741 Group è uno dei 100 gruppi di galassie catalogate dall'astronomo canadese Paul Hickson. I gruppi compatti aprono una finestra  su quello che comunemente è successo in anni di formazione dell'Universo, quando le grandi galassie sono stati create da blocchi più piccoli.

Le galassie interagenti in HCG 31 si sono riunite insieme dopo miliardi di anni formando migliaia di nuovi ammassi stellari. Le stelle più antiche di alcuni hanno circa 10 miliardi di anni, mentre i gruppi più brillanti, ciascuno con almeno 100.000 stelle, hanno meno di 10 milioni di anni. 

Il luminoso oggetto distorto, in mezzo a sinistra, è NGC 1741, composto di NGC 1741A e 1741B. I numerosi ammassi stellari bluastri sono stati formati dai detriti attirati da stelle filanti nello scontro frontale fra le galassie. L'oggetto a forma di sigaro sopra, è un altro membro del gruppo, collegato da un ponte di ammassi. Una catena più lunga di stelle brillanti punta a un quarto membro del gruppo, in basso a destra, mentre l'oggetto luminoso al centro è una stella di primo piano.

Le galassie  di Hickson Compact Gruppo 31 continueranno a distruggersi l’un l'altra, milioni di stelle si formeranno ed esploderanno, prenderanno forma altre  migliaia di nebulose, finché fra circa un miliardo di anni si uniranno a formare una grande galassia ellittica.  

NGC 1277 è una piccola, appiattita galassia lenticolare di circa 25.000 anni luce, a 220 milioni di anni luce di distanza nella costellazione di Perseo, mentre si allontana da noi a circa 5.066 chilometri al secondo. Contiene il buco nero più massiccio mai trovato, 17 miliardi di volte più  del Sole, pari al 14% della massa stellare totale della galassia.

Lo hanno riferito gli astronomi il 28 novembre 2012.

 

Una bella coppia di galassie a spirale sovrapposte 2MASX J0048185 -2507365, a 780 milioni di anni luce i distanza nella costellazione dello Scultore, illumina la distribuzione di polvere galattica oltre i bracci visibili.

 Uno studio diffuso da“The Astrophysical Journal” ha riesaminato la distanza di una serie di supernove esplose negli ultimi milioni di anni vicino a noi partendo dalla misura di un isotopo del ferro depositato nei sedimenti oceanici. Gli eventi più significativi riguardo a eventuali estinzioni di massa sulla Terra risalgono a 1,7, a 2,7 e a 6-8 milioni di anni fa. In corrispondenza con queste esplosioni sulla Terra il flusso dei raggi cosmici con energia tra 10 e 1000 miliardi di elettronvolt aumentò di varie centinaia di volte. La dose di radioattività assorbita dagli organismi terrestri crebbe di un fattore 150 per poi tornare ai livelli precedenti nell’arco di diecimila anni. Un anno fa su “Nature” la distanza di quelle esplosioni era stata stimata in 320 anni luce Oggi sulla base dei nuovi dati questa distanza deve essere dimezzata. Gli autori, guidati da Adrian Melott dell’University of Arizona, escludono che un’esplosione a 160 anni luce possa avere conseguenze gravi sulla Terra. Una supernova a 150 anni luce ci irradierebbe quanto alcune decine di TAC: una dose preoccupante ma non mortale. La conseguenza biologicamente più notevole dei raggi cosmici emessi da una supernova sarebbe un incremento del tasso di mutazioni e dell’incidenza dei tumori. Di questo incremento pensano i ricercatori, di aver trovato tracce in fossili raccolti in Africa risalenti al Pleistocene, l’era in cui è probabile che sia esplosa una supernova vicina. Anche se, ammettono, non è facile stabilire se gli effetti osservati siano dovuti ai muoni, particelle prodotte nell’atmosfera dalla grandinata di raggi cosmici, o, per esempio, al cambiamento climatico, che potrebbe a sua volta essere stato innescato da una supernova.

   

Abbiamo visto che la maggior parte delle galassie a spirale, Via Lattea inclusa, hanno due o più bracci, mentre NGC 4725 ne possiede soltanto uno.

In questa immagine sembra che l’unico braccio si dispieghi da un notevole anello di ammassi stellari blu appena nati e regioni di formazione stellare rossastre. 

Questa galassia mostra inoltre opache fasce polverose e una struttura centrale a barra composta da una popolazione di stelle più vecchie.

NGC 4725 si estende per oltre 100.000 anni luce e si trova a 41 milioni di anni luce di distanza nella costellazione della Chioma di Berenice. Le simulazioni relative alla formazione di bracci a spirale singoli suggeriscono che possano essere più veloci oppure più lenti rispetto alla rotazione complessiva della galassia.

È inclusa nella ripresa, in alto a destra, una galassia a spirale di fondo che esibisce un look più tradizionale.

 

Il Chandra X-Ray Observatory esplora i resti di una galassia nana che si è scontrata contro una galassia a spirale decisamente più grande, a 60 milioni di anni luce dalla Terra.

Il tamponamento cosmico ha creato una nube di gas a una temperatura di diversi milioni di gradi all'interno della galassia più grande NGC 1232, in viola, con peso stimato pari a tre milioni di volte la massa del nostro Sole.

 

Vista a raggi infrarossi della Nebulosa di Orione, scioccata  dal gas altamente ionizzato dalle stelle appare come un’ esplosione di proiettili molecolari. 

Un’interazione piuttosto rara di una galassia a spirale NGC 2276 e NGC 2300 galassia ellittica.

Entrambe incluse nel catalogo Arp delle galassie peculiari, la prima, NGC 2276, come Arp 25, particolarmente luminosa con alto tasso di formazione stellare, la seconda, NGC 2300 classificata come Arp 114.

La coppia si trova nella costellazione di Cefeo. Dalla forma perturbata di NGC 2276 e suoi bracci orientati verso NGC 2300, si deduce vi sia interazione fra loro, avvenimento piuttosto insolito di due tipi di galassie morfologicamente diverse, poiché la maggior parte nello stesso tipo di ambiente si formano galassie morfologicamente simili.

NGC 2276 è una galassia molto prolifica in fatto di supernove: dal 1962 al 2005 ne sono esplose addirittura cinque, l’ultima delle quali in ordine cronologico, la “ SN2005dl”, individuata al telescopio dell'Osservatorio del Col Drusciè "Helmut Ullrich" all'alba del 25 agosto 2005. La "nuova" stella è apparsa all'interno di una regione stellare molto luminosa, collocata sul braccio di spirale più interno nei pressi del nucleo. La magnitudine al momento della scoperta era pari alla diciassettesima grandezza, ma già il mattino seguente il suo splendore era aumentato di 3 decimi di magnitudine. Esplodendo violentemente è divenuta circa un miliardo di volte più brillante del nostro Sole.

 La galassia ospite si trova a una distanza di circa 120 milioni di anni luce, da cui si deduce che, in realtà, la supernova è esplosa quando sulla Terra regnavano ancora incontrastati i dinosauri.

In un racconto di Edgar Allan Poe "The Tell-Tale Heart", un killer confessa un suo crimine perché ossessionato dal battito del cuore della sua vittima che continua a perseguitarlo.

Era, il suo, solo un inganno della sua mente, mentre invece gli astronomi, hanno scoperto un vero e proprio battito di “cuore” nello spazio, a 6.500 anni luce dalla Terra. Il "cuore" è quello schiacciato di una stella morta ormai da tempo, una stella di neutroni esplosa come supernova che  ancora batte ritmico e con precisione. La prova del suo battito cardiaco sono impulsi-faro simili, energia da una stella di neutroni in rapida rotazione.

La nebulosa è stata identificata nel 1731, nominata nel 1844 e associata da Hubble nel 1928 alla supernova esplosa nella primavera del 1054 d.C.

Il bagliore misterioso di questa reliquia stellare è rivelata dal telescopio spaziale Hubble, nell’istantanea quasi spettrale nella tonalità di verde, nel cuore della Nebulosa del Granchio.

La Calabash Nebula,  nome tecnico OH 231,8 + 04.2, è uno spettacolare esempio di  morte di una stella di piccola massa come il sole. L’ immagine  mostra la stella mentre sta  attraversando una rapida trasformazione da gigante rossa a nebulosa planetaria, durante il quale soffia suoi strati esterni di gas e polveri fuori nello spazio circostante. I materiali  sono espulsi in direzioni opposte a grande velocità, il gas visualizzato in giallo si muove quasi un milione di chilometri all'ora (621.371 miglia all'ora).

Gli astronomi raramente catturano una stella in questa fase evolutiva perché si verifica molto rapidamente. Nel corso dei prossimi mille anni si prevede che la nebulosa evolva in una nebulosa planetaria a pieno titolo.

La nebulosa, a 5.000 anni luce di distanza nella costellazione di Puppis, è conosciuta anche come il “Rotten Nebulosa Uovo”, perché contiene molto zolfo, un elemento che combinato con altri elementi esala odori di uovo avariato.

Immagine NASA / ESA Hubble Space Telescope

L’incauta stella nel suo vorticare è finita nei pressi di un buco nero che, come ormai si sa, i buchi neri non disdegnano d’inglobare tutto quanto s’avvicini. Ora la stella, privata di quasi tutto il suo gas sta precipitando nel punto di non ritorno (l’orizzonte degli eventi), una morte, la sua, molto lenta e drammatica.

Tre telescopi spaziali stanno assistendo a questa sua agonia, sono gli occhi a raggi X di Chandra, Swift e Xmm-Newton. 

La materia risucchiata dalla stella prima di cadere dentro il buco nero, surriscaldata a più milioni di gradi con emissioni di bagliori in banda X, ha permesso agli occhi dei telescopi spaziali di assistere al processo di disintegrazione della stella, fagocitata dal supermassiccio buco nero che dimora in una piccola galassia  a circa un miliardo e ottocento milioni di anni luce di distanza dalla Terra.

Il cappello, noto anche come M104, è una delle più grandi galassie nel vicino ammasso della Vergine, circa 28 milioni di anni luce dalla Terra. Questo punto di vista della famosa Galassia Sombrero è stato realizzato utilizzando l’osservatorio a raggi X Chandra della NASA, Hubble Space Telescope e Spitzer Space Telescope. La figura principale mostra l'immagine combinata dei tre telescopi, mentre le tre immagini a incasso sono mostrate separate.

L'immagine a raggi X Chandra (in blu) mostra gas caldo, le osservazioni rilevano che l'emissione si estende oltre 60.000 anni luce dal centro del cappello.

L'immagine di Hubble in ottico (verde) mostra un rigonfiamento della luce stellare parzialmente bloccata da un cerchio di polvere, osservata sul bordo. Lo stesso bordo di polvere appare nell’immagine luminosa a infrarossi di Spitzer, rivelando al centro un rigonfiamento di stelle.