Nube, la galassia quasi invisibile che sfida il modello della materia oscura

Nube è una galassia nana quasi invisibile scoperta da un gruppo di ricerca internazionale guidato dall'Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) in collaborazione con l'Università di La Laguna (ULL) e altre istituzioni

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Nube, la galassia quasi invisibile che sfida il modello della materia oscura
Nube, la galassia quasi invisibile che sfida il modello della materia oscura

Nube è una galassia nana quasi invisibile scoperta da un gruppo di ricerca internazionale guidato dall’Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) in collaborazione con l’Università di La Laguna (ULL) e altre istituzioni.

Il nome è stato suggerito dalla figlia di 5 anni di uno dei ricercatori del gruppo ed è dovuto all’aspetto diffuso dell’oggetto. La sua luminosità superficiale è così debole che era passata inosservata nelle varie precedenti rilevazioni di questa parte di cielo a causa dell’aspetto diffuso dell’oggetto come se fosse una specie di fantasma. Questo perché le sue stelle sono così sparse in un volume così grande che “Nube” (spagnolo per “Nuvola”) era quasi impercettibile.

Questa galassia appena scoperta ha una serie di proprietà specifiche che la distinguono dagli oggetti precedentemente conosciuti. Il gruppo di ricerca stima che Nube sia una galassia nana 10 volte più debole di altre del suo tipo, ma anche 10 volte più estesa di altri oggetti con un numero comparabile di stelle.

Per far capire cosa questo significhi a chiunque conosca un po’ di astronomia, questa galassia è un terzo delle dimensioni della Via Lattea ma ha una massa simile a quella della Piccola Nube di Magellano.

“Con le nostre attuali conoscenze, non capiamo come possa esistere una galassia con caratteristiche così estreme“, spiega Mireia Montes, prima autrice dell’articolo e ricercatrice presso l’IAC e l’ULL.

Da alcuni anni, Ignacio Trujillo, il secondo autore dell’articolo, analizza, sulla base delle immagini della Sloan Digital Sky Survey (SDSS), una specifica striscia di cielo nell’ambito del progetto Legado del IAC Stripe 82. In una delle revisioni dei dati, hanno notato una debole macchia che sembrava sufficientemente interessante per avviare un progetto di ricerca.



Il passo successivo è stato quello di utilizzare immagini multicolori ultra profonde provenienti dal Gran Telescopio Canarias (GTC) per confermare che questa macchia nell’indagine non era un qualche tipo di errore ma un oggetto estremamente diffuso. A causa della sua debole luminosità, è difficile determinare la distanza esatta della Nube.

Utilizzando un’osservazione ottenuta con il Green Bank Telescope (GBT) negli Stati Uniti, gli autori hanno stimato che la distanza di Nube sia di 300 milioni di anni luce e le prossime osservazioni con il radiotelescopio Very Large Array (VLA) e il telescopio ottico William Herschel ( WHT) all’Osservatorio del Roque de los Muchachos, La Palma, dovrebbe aiutarli a dimostrare se questa distanza è corretta.

Se la galassia risultasse più vicina, sarebbe comunque un oggetto molto strano e porrebbe sfide importanti all’astrofisica“, commenta Ignacio Trujillo.

Nube, la galassia quasi invisibile che sfida il modello della materia oscura
La galassia Nube vista da diversi telescopi. Credito: SDSS/GTC/IAC.

Un’altra sfida all’attuale modello della materia oscura?

La regola generale è che le galassie hanno una densità di stelle molto maggiore nelle regioni interne e che questa densità diminuisce rapidamente con l’aumentare della distanza dal centro. Tuttavia, Montes dice che nella Nube “la densità delle stelle varia molto poco in tutto l’oggetto, motivo per cui è così debole, e non siamo stati in grado di osservarla bene finché non abbiamo avuto le immagini ultra-profonde del GTC“.

La galassia della Nube lascia perplessi gli astronomi. A prima vista, spiega il team, non vi è alcuna interazione o altra indicazione delle sue strane proprietà. Le simulazioni cosmologiche non possono riprodurne le caratteristiche “estreme”, anche sulla base di scenari diversi. “Rimaniamo senza una spiegazione praticabile all’interno del modello cosmologico attualmente accettato, quello della materia oscura fredda“, spiega Montes.

Il modello della materia oscura fredda può riprodurre le strutture su larga scala dell’universo, ma ci sono scenari su piccola scala, come il caso della Nube, per i quali non può dare una buona risposta. Abbiamo mostrato come i diversi modelli teorici non possano produrlo, il che lo rende uno dei casi più estremi finora conosciuti.

È possibile che con questa galassia, e con altre simili che potremmo trovare, possiamo trovare ulteriori indizi che apriranno una nuova finestra sulla comprensione dell’universo“, commenta Montes.

Una possibilità, interessante, è che le proprietà insolite di Nube ci mostrino che le particelle che compongono la materia oscura hanno una massa estremamente piccola“, afferma Ignacio Trujillo. Se così fosse, le proprietà insolite di questa galassia dimostrerebbero le proprietà della fisica quantistica, ma su scala galattica. “Se questa ipotesi fosse confermata, sarebbe una delle più belle manifestazioni della natura, unificando il mondo dell’estremamente piccolo con quello dell’estremamente grande“, conclude.

La ricerca è pubblicata sulla rivista Astronomy & Astrophysics.

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