Il telescopio Hubble scopre un oggetto composto da materia oscura e gas, di cosa si tratta?
Nuovi dati ottenuti dal telescopio Hubble hanno rivelato un oggetto che sembra essere il residuo di un'antica galassia.
Grazie ai nuovi dati ottenuti dal telescopio Hubble, gli astronomi hanno scoperto un oggetto mai osservato prima. L'oggetto sembra essere un residuo di una galassia che non si è ancora formata. È stato identificato grazie alle osservazioni di regioni extragalattiche vicine e non rientra in nessuna classe nota di oggetti astronomici. Le sue proprietà suggeriscono che potrebbe essere un residuo dei processi di formazione galattica avvenuti nell'Universo giovane.
Ciò che ha maggiormente catturato l'attenzione degli astronomi è che l'oggetto sembra essere composto esclusivamente da gas e materia oscura, senza alcuna prova della presenza di stelle. Le analisi spettrali indicano la presenza di idrogeno, mentre la dinamica del sistema indica un campo gravitazionale dominato dalla materia oscura. L'assenza di emissioni stellari rilevabili suggerisce che l'oggetto non abbia mai avviato la formazione stellare o che questo processo sia stato soppresso molto presto.
La NASA ha pubblicato ufficialmente questa osservazione insieme ai nuovi dati di Hubble e, nel comunicato stampa, l'agenzia ha sottolineato che è la prima volta che viene identificato un oggetto di questo tipo. La scoperta fornisce la prova diretta che strutture dominate da materia oscura e gas possono esistere isolate. Ciò apre una nuova finestra per lo studio della formazione delle galassie e dell'interazione tra materia barionica e materia oscura.
RELHIC
L'oggetto composto esclusivamente da materia oscura e gas trovato con i dati del telescopio è stato classificato come una nube HI a reionizzazione limitata (RELHIC). Questo tipo di oggetto corrisponde a una nube primordiale di idrogeno neutro che non ha formato stelle e ha avuto origine nelle fasi primordiali dell'Universo. La crescita potrebbe essere stata interrotta durante l'epoca di reionizzazione perché la radiazione delle prime stelle ha riscaldato il mezzo interstellare e impedito la formazione di nuove stelle.
I modelli cosmologici indicano che le RELHIC sono aloni dominati da materia oscura che hanno fallito nel processo di formazione stellare. A causa della loro origine nell'Universo primordiale, le RELHIC funzionano come reliquie cosmologiche perché preservano le condizioni dell'Universo primordiale. L'oggetto trovato dal telescopio Hubble è stato chiamato Nube-9 e suggerisce che molte "galassie fallite" possano esistere sparse in tutto l'Universo.
Cloud-9
Cloud-9 è stata identificata come una nube ricca di gas, priva di stelle e dominata dalla materia oscura. Questa scoperta ha segnato la prima conferma di un tale sistema, convalidando le previsioni teoriche sull'esistenza di aloni di materia oscura che non hanno formato stelle. Questo oggetto potrebbe contribuire a comprendere le condizioni dell'Universo primordiale e come la materia barionica abbia interagito con la materia oscura per formare le galassie.
La quantità di gas è stata stimata in circa 1 milione di masse solari ed è stata calcolata a partire dalle emissioni radio. Utilizzando la massa del gas, i ricercatori sono stati in grado di calcolare la massa della materia oscura nell'ordine di 5 miliardi di masse solari. Anche se la componente più grande non era luminosa, la luminosità del gas era sufficiente per ottenere informazioni sull'oggetto.
Oggetti vicini la Via Lattea
La ricerca di oggetti simili a Nube-9 non è una novità e molte indagini astronomiche cercano nubi di idrogeno prive di stelle nelle vicinanze della Via Lattea. Sebbene diverse nubi di idrogeno neutro siano già state catalogate attorno alla Via Lattea, la maggior parte non presenta caratteristiche che descrivano una galassia fallita. Alcune caratteristiche includono estensioni maggiori, morfologie irregolari e segni di interazione dinamica.
Cloud-9 ha ricevuto la sua designazione in sequenza, essendo la nona nube di gas identificata nelle regioni esterne della galassia a spirale Messier 94 (M94). Osservazioni radio ad alta risoluzione hanno rivelato distorsioni nel gas, probabilmente derivanti da interazioni con la galassia M94 stessa. Ciò rafforza ulteriormente l'idea che l'oggetto non sia una struttura casuale e indica che sistemi simili potrebbero esistere attorno a grandi galassie, comprese quelle vicine alla Via Lattea.
Potrebbe diventare una galassia?
Poiché Cloud-9 potrebbe aver avuto origine nell'Universo primordiale e non essere mai riuscita a formare stelle, rimane la questione se un giorno possa diventare una galassia. Dal punto di vista della formazione galattica, Cloud-9 è una potenziale candidata per la formazione stellare se la sua massa totale aumenta. I modelli teorici indicano che se l'alone di materia oscura e il gas associato raggiungessero masse maggiori, la nube diventerebbe gravitazionalmente instabile, portando al collasso del gas neutro e, di conseguenza, all'inizio della formazione stellare.
Se ciò fosse possibile, Cloud-9 evolverebbe in una galassia di piccola massa simile ad altre galassie nane. D'altra parte, se il sistema avesse una massa totale inferiore, processi esterni come le interazioni ambientali potrebbero disperdere l'idrogeno, impedendo qualsiasi formazione galattica. Il fatto che Cloud-9 si trovi in un intervallo di massa intermedio spiega la sua sopravvivenza come RELHIC (Remotely Linked Low-Mass Incidence Coalition) che mantiene il gas legato al campo gravitazionale della materia oscura, ma non è in grado di formare stelle.