Polvere di stelle, esplosioni di stelle e galassie

Secondo i modelli le galassie si formano durante fusioni gerarchiche in un incontro graduale di galassie vicine. L’interazione di gas e polvere crea l’elevatissima attività di formazione stellare chiamata starburst. Tuttavia, le galassie ellittiche giganti di tipo primitivo non possiedono grandi quantità di polvere e gas freddi e sono definite dalle loro vecchie popolazioni stellari.

Scienziati finanziati dall’UE hanno convalidato una soluzione proposta a questo problema di vecchia data grazie a un lavoro fondamentale sul progetto THE HIERARCHY PROBE (“Galaxy evolution: solving the hierarchy problem with powerful AGN”). Essi hanno sfruttato l’accesso alle più recenti osservazioni dello spazio provenienti dall’Herschel Space Observatory dell’UE insieme a delle raffinate tecniche analitiche.

I nuclei galattici attivi (AGN) sono dei buchi neri supermassicci nel centro o nei nuclei delle galassie che emettono brevi getti di particelle elementari a energia molto elevata. Essi venivano considerati come i più probabili candidati responsabili del blocco della formazione delle stelle, ma mancava un collegamento diretto tra AGN e formazione delle stelle.

La polvere è stata il migliore indicatore della formazione delle stelle poiché essa assorbe la radiazione proveniente dalle giovani stelle calde e la riemette a lunghezze d’onda nell’infrarosso. Tuttavia, gli AGN possono anche riscaldare la polvere. Grazie alla priorità e a 29 straordinarie ore della fotometria “Must Do” a discrezione del direttore di Herschel a lunghezze d’onda che coprono la polvere di molti tipi e temperature differenti, il team è riuscito a fornire delle prove valide che collegano gli AGN con l’assenza della formazione di stelle.

Per la prima volta, i dati hanno consentito una generalizzazione della popolazione complessiva delle galassie. Gli scienziati hanno mostrato che le galassie con AGN la cui attività di getto domina il loro spettro di emissione hanno quantità relativamente grandi di polvere in confronto a quelle senza, ma la formazione di stelle è bloccata. Approssimativamente il 15 % possiede persino più polvere rispetto alle galassie che formano intensamente stelle. I modelli fisici della polvere basati sullo spettro forniranno per la prima volta degli schemi di distribuzione spettrale dell’energia degli AGN solidi e completamente sperimentali.

I ricercatori hanno fornito solide prove che collegano gli AGN con una intensa attività dei getti alla soppressione della formazione delle stelle. Il lavoro senza sosta porterà di sicuro dei benefici a molti altri team che potranno costruire sulle fondamenta gettate da THE HIERARCHY PROBE.