Spazio, la galassia ‘a occhio di Sauron’ riscriverà la storia dell’universo primordiale

State osservando, utilizzando il telescopio orbitale Hubble e la strumentazione dell’osservatorio W.M Keck alle Hawaii dalla Terra, una galassia lontana lontana, molto lontana. Dista circa 100mila miliardi di miliardi di chilometri. Ovvero 10,8 miliardi di anni luce. State usando una macchina del tempo, perché quello che vedete è accaduto 10,8 miliardi di anni fa. Vedete l’occhio di Sauron, o meglio una galassia simile all’occhio di Sauron, come rappresentato nei film della saga de Il Signore degli Anelli.

Un gigantesco occhio fiammeggiante che spia l’universo primordiale. Trattasi di R5519, galassia che andiamo a presentare. Un oggetto massiccio. Una gigantesca ciambella appiattita. Larghezza media dell’anello esterno circa 42.400 anni luce. Diametro del foro centrale (il foro è passante, il buco no. Ergo, le ciambelle hanno il foro, non il buco): circa 17.612 anni luce: 2 miliardi di volte la distanza Terra-Sole (la distanza Terra-Sole prende il nome di Astronomical Unit, AU, au oppure ua, pari a 150 milioni di chilometri).

Si tratta di una tipologia di galassia conosciuta come “galassia ad anello collisionale”. La sua forma a ciambella non è dovuta a processi interni alla galassia, ma a un problema di traffico. .

Anche se l’universo è poco denso, circa 9.9 per dieci alla meno ventisette, ovvero zero virgola ventisette zero novantanove, chilogrammi per metro cubo (l’atmosfera terrestre ha densità pari a circa 1,225 chilogrammi per metro cubo), possono avvenire incidenti di circolazione fra oggetti celesti

Quando una galassia compatta, immaginate una sfera, “sbatte” contro una a forma di disco sottile (non è un urto nel vero senso della parola, ma una forte interazione gravitazionale) passandoci attraverso, genera una galassia ad anello collisionale. Una ciambella con il foro. Il foro nelle immagini registrate è nero. Buio. La collisione ha spogliato la galassia vittima, “spazzando via” il concentrato di stelle che di solito si trova al centro delle galassie a disco.

Simultaneamente, lo scontro genera una perturbazione gravitazionale che porta alla formazione di onde di densità radiale. Onde di pressione che irradiano dal centro verso l’esterno. Formano la struttura ad anello della galassia “incidentata” dove i processi di condensazione del gas e delle polveri stellari vengono accentuati, facilitandone così il collasso gravitazionale che porta alla formazione di nuove stelle.

Un anello di fuoco dove nascono, ogni anno, stelle per una massa complessiva pari a 80 masse solari. In altre parole, ogni anno la fusione nucleare accende 80 stelle simili al nostro Sole. Tutte le galassie sono fabbriche di stelle, come la Via Lattea, galassia a disco di cui fa parte il nostro sistema solare. Per fare un confronto, R5519 genera 50 volte più stelle della Via Lattea.

Solo una galassia su mille con struttura ad anello si forma a seguito di una collisione. Sono rare e si pensava fossero caratteristiche dell’universo “moderno”, molti miliardi di anni dopo il Big Bang, avvenuto 13,8 miliardi di anni fa, quando tutto ebbe inizio. Si pensava che le galassie a disco sottile non potessero formarsi nell’universo primitivo dove la maggiore parte delle galassie osservate sono ammassi disordinati, gelatinosi, dove le stelle orbitano come pare a loro, in direzioni diverse. Le galassie elegantemente ordinate cominciano a farsi vedere fra i 4 e i 6 miliardi di anni dopo il Big Bang. Si pensava, fino alla scoperta di R5519, pubblicata il 25 maggio scorso dalla rivista scientifica Nature Astronomy.

R5519 ha circa 11 miliardi di anni. Dunque è la prima galassia ad anello collisionale trovata nell’universo primitivo. Si è formata “solo” tre miliardi di anni dopo il Big Bang. Il che implica che le galassie a disco esistevano molto prima di quanto si ritenesse finora. La conseguenza della scoperta fatta è che si deve riscrivere la storia dell’universo primitivo. Affascinante…

(Foto in evidenza aggiornata su suggerimento di un lettore, ndr)