In che modo si sono sviluppate le prime galassie agli albori dell’Universo? E’ questa una delle domande più dibattute dell’astrofisica e della cosmologia contemporanea. Fino ad ora l’idea prevalente tra gli scienziati era che fossero drammatici e spettacolari scontri fra galassie a formare gli oggetti più massicci osservati, come ad esempio la nostra Via Lattea. Oggi però un lavoro pubblicato sull’ultimo numero della rivista Nature da parte di un team tutto italiano di ricercatori dell’INAF e dell’Università di Firenze propone un nuovo scenario: le prime galassie si sarebbero accresciute catturando enormi quantità di gas, essenzialmente idrogeno ed elio, presente in regioni di spazio vicine ad esse. In ognuna delle tre galassie sono state individuate alcune regioni prossime al centro, in corrispondenza delle zone di formazione stellare più intensa, assai povere di elementi chimici più pesanti dell’idrogeno. Una scoperta sorprendete, che è in disaccordo con le previsioni fornite dalla maggior parte dei modelli teorici di evoluzione chimica e a quello che si osserva in galassie vicine, dove la quantità di elementi chimici più pesanti dell’idrogeno diminuisce via via che ci si sposta verso regioni esterne della galassia.
Le osservazioni confermano dunque lo scenario in cui la formazione di nuove stelle è associata all'accrescimento di gas primordiale nelle regioni centrali: le zone esterne delle galassie sono arricchite in elementi pesanti prodotti all’interno delle stelle, mentre la scarsezza di elementi pesanti in quelle prossime al centro è dovuta al nuovo gas extragalattico, quasi totalmente composto da idrogeno. Ecco dunque la prova mancante che l'assorbimento di ingenti quantità di gas, senza il bisogno di più violente fusioni fra galassie, è davvero presente e capace di sostenere la formazione di nuove stelle, almeno nelle galassie più massicce dell'universo primordiale.
“Molti dei modelli di formazione ed evoluzione delle galassie andranno ripensati alla luce di questi risultati” prosegue Cresci. “Ed è grande la soddisfazione che un tassello così importante del mosaico sia stato ottenuto dal nostro gruppo di ricerca, tutto italiano”.
Soddisfazione condivisa anche dall’Agenzia Spaziale Italiana (ASI), che ha in parte finanziato l’attività di ricerca del team: “ASI da anni supporta lo studio dell'Universo attraverso il finanziamento sia di attività di sviluppo di modelli teorici che di analisi dati, finalizzate alla progettazione di nuovi strumenti per le future missioni spaziali" dice Barbara Negri, Responsabile dell’Unità Esplorazione e Osservazione dell’Universo dell’Agenzia Spaziale Italiana.
Il team di ricerca che ha condotto il lavoro pubblicato su Nature è composto, oltre Giovanni Cresci, da Filippo Mannucci e Laura Magrini dell’INAF-Osservatorio Astrofisico di Arcetri, Roberto Maiolino dell’INAF-Osservatorio Astronomico di Roma e da Alessandro Marconi e Alessio Gnerucci del Dipartimento di Fisica dell’Università degli Studi di Firenze.
INAF: Marco Galliani
ASI: Fabrizio Zucchini
