La scoperta di COSMOS-1047519: una nuova galassia massiccia e dormiente
La scoperta di COSMOS-1047519
Le prime galassie di grandi dimensioni, note come galassie ellittiche giganti, potrebbero essere i precursori delle galassie più massicce. Queste galassie hanno cessato di formare stelle molto tempo fa, motivo per cui vengono chiamate “Galassie Dormienti Massive”.
Questi corpi celesti hanno accumulato rapidamente la loro massa stellare attraverso la formazione delle prime stelle, rendendoli fondamentali per una migliore comprensione del processo evolutivo delle galassie. Tuttavia, finora sono state scoperte pochissime galassie di questo tipo a grandi distanze, con uno spostamento verso il rosso (z) superiore a 4,0, e confermate attraverso la spettroscopia.
Il 29 agosto 2023, un team di astronomi ha annunciato la scoperta di una nuova galassia massiccia e dormiente con un alto spostamento verso il rosso. La galassia, denominata COSMOS-1047519, è stata scoperta utilizzando il telescopio Keck-I nelle Hawaii.
La galassia inattiva più recente
Un gruppo di astronomi guidato da Takumi Kakimoto della Japan University of Advanced Studies ha confermato la scoperta di una galassia dormiente e massiccia con uno spostamento verso il rosso molto elevato.
Kakimoto ha spiegato che la conferma spettroscopica di una galassia dormiente massiccia a z = 4,53 è stata presentata sulla base dell’osservazione Keck/MOSFIRE. La galassia ha una massa stellare molto grande e un tasso di formazione stellare molto basso, come indicato dall’adattamento spettrale che utilizza sia la spettrometria che la fotometria.
Spettroscopia e fotometria
La spettroscopia e la fotometria sono analisi dello spettro luminoso di un oggetto astronomico, sia nella sua curva di luce che nelle immagini dirette.
Le osservazioni hanno rivelato che COSMOS-1047519 ha una massa di circa 60 miliardi di masse solari e un tasso di formazione stellare (SFR) di soli 10 masse solari all’anno. Si stima che la galassia abbia un’età di 180 milioni di anni, un periodo in cui l’universo era ancora in fase di sviluppo.
Implicazioni e sfide future
La galassia più giovane e dormiente
Gli astronomi hanno sottolineato che l’SFR stimato per COSMOS-1047519 è significativamente inferiore a quello stimato per le galassie con uno spostamento verso il rosso di 4,5. La storia della formazione stellare di COSMOS-1047519, derivata dall’adattamento, suggerisce che la galassia ha subito un’esplosione stellare, seguita da un rapido raffreddamento su una scala temporale di circa 100 milioni di anni.
Lo spostamento verso il rosso, o “z”, viene utilizzato in astrofisica per determinare la distanza delle galassie lontane e dipende dalla velocità con cui si allontanano da noi. Pertanto, COSMOS-1047519 è una delle galassie dormienti più giovani con uno spostamento verso il rosso superiore a 3,0. I risultati indicano anche che COSMOS-1047519 è probabilmente una galassia morente.
Sfide future
Alla ricerca dei processi fisici responsabili della soppressione della formazione stellare in COSMOS-1047519, gli autori dello studio propongono l’ipotesi più plausibile. Questi risultati suggeriscono che l’esaurimento del gas a causa delle esplosioni stellari e/o del feedback dal buco nero centrale attraverso interazioni o fusioni tra galassie potrebbe essere responsabile del raffreddamento.
L’ancoraggio estremamente rapido delle prime galassie nei primi miliardi di anni della storia cosmica rappresenta una grande sfida per la nostra comprensione della fisica della formazione delle galassie e dello sviluppo dell’universo primordiale. Questo scenario cambierà senza dubbio con l’arrivo del telescopio spaziale James Webb, che ha confermato l’esistenza di tali galassie in numero significativo nei primi centinaia di milioni di anni.