Il gruppo di galassie nella costellazione della Vergine osservato dal telescopio VST dell’ESO nell’ambito della survey VEGAS, al centro di uno studio guidato dall’astrofisica italiana Marilena Spavone. La galassia ellittica al centro dell’immagine è NGC 5018. La galassia a spirale vista di taglio in basso a sinistra è NGC 5022. La piccola spirale inclinata visibile in alto a destra è PGC 45860, nota anche come MCG-03- 34–013. La luminosa stella della Via Lattea che appare in alto sulla destra è HD 114746 (ESO/Spavone et al.)

Interazioni galattiche nella Vergine

Un recente studio ha ricostruito la storia delle interazioni gravitazionali in un gruppo di cinque galassie nella costellazione della Vergine, centrato sulla galassia ellittica NGC 5018

La maggior parte delle galassie nell’universo osservabile è distribuita in gruppi, cioè in insiemi formati da galassie relativamente vicine tra loro. A volte sono così vicine le une alle altre da subire forti distorsioni causate da interazioni gravitazionali. Un evidente esempio di tali interazioni è visibile in un gruppo di cinque galassie nella costellazione della Vergine, centrato sull’ellittica NGC 5018. Il gruppo è stato ripreso dal telescopio VST dell’ESO in Cile nell’ambito della survey VEGAS (VST survey of Early-type GAlaxieS). Lo scopo scientifico principale della survey è produrre dettagliate immagini nella luce visibile di galassie ellittiche, con una profondità tale da mostrare anche la materia strappata alle galassie nel corso di interazioni con le vicine, distribuita nello spazio che le separa.

Lo studio che descrive il gruppo di galassie di cui fa parte NGC 5018, in corso di pubblicazione su Astrophysical Journal, è stato condotto da un team di ricercatori italiani, guidato da Marilena Spavone dell’INAF. Il risultato principale dello studio è che circa il 41% della luce proveniente da queste galassie è emesso nella forma di luce diffusa all’interno del gruppo (IGL: IntraGroup Light). Tale dato indica che una notevole parte della massa stellare e del gas è stato strappato alle galassie nel corso di interazioni gravitazionali, formando code mareali e correnti stellari.

NGC 5018 è una galassia ellittica classificata generalmente con il tipo morfologico E3. Non è tuttavia una tipica galassia ellittica, perché presenta evidenti distorsioni dovute a interazioni gravitazionali con la spirale NGC 5022. A differenza della maggior parte delle galassie ellittiche è inoltre ricca di gas e polveri e presenta i segni di una perdurante attività di formazione stellare nei pressi del nucleo galattico (ESO/Spavone et al.)

Gli autori hanno individuato in particolare due interazioni differenti. Una coinvolge l’ellittica NGC 5018 — la galassia più luminosa del gruppo — e la spirale NGC 5022, visibile alla sua sinistra nell’immagine di apertura. Questa interazione è responsabile delle strutture a forma di coda e di anello che circondano NGC 5018. L’altra interazione è invisibile nell’immagine ottenuta dal telescopio VST, ma appare invece in osservazioni precedenti, compiute nelle onde radio da altri telescopi. Si tratta di un ponte di idrogeno neutro (H I) che collega la galassia a spirale NGC 5022 con un’altra piccola galassia a spirale, la lontana PGC 45860, situata alla destra di NGC 5018. La probabile spiegazione dell’esistenza di questo lungo ponte di gas freddo è un antico passaggio ravvicinato, in cui NGC 5022 e PGC 45860 si sfiorarono ad alta velocità. L’incontro non deformò in modo evidente le due galassie, ma strappò loro masse di gas rimaste nel mezzo intergalattico a formare una lunga scia, accumulatasi nel corso di centinaia di milioni di anni (sono questi i tempi in cui si misurano le interazioni galattiche).

La galassia a spirale NGC 5022 (ESO/Spavone et al.)

Del gruppo di cinque galassie studiato da Spavone e colleghi fanno parte, oltre alle citate NGC 5018, NGC 5022 e PGC 45860, anche due galassie nane chiamate S2 e S3, ricche di gas, con masse stimate nell’ordine delle centinaia di milioni di masse solari. L’intero gruppo si estende per una lunghezza approssimativa di 200 kiloparsec (650.000 anni luce) e ha una massa totale pari a circa 4.000 miliardi di masse solari. Le cinque galassie si trovano a una distanza dalla Terra intorno ai 38 megaparsec, corrispondente a 124 milioni di anni luce. A una simile distanza, l’asse maggiore di NGC 5018, misurato in 6 minuti d’arco, corrisponde a un’estensione lineare di 216.000 anni luce.

Come spesso accade nelle immagini astronomiche profonde, anche in questo caso appaiono insieme, per via dell’appiattimento prospettico, oggetti posti a distanze diversissime tra loro. Insieme, infatti, alle galassie del gruppo di NGC 5018, distanti oltre 120 milioni di anni luce, l’immagine panoramica ripresa dal telescopio VST mostra un “tappeto” di galassie molto più lontane, visibili come piccoli puntini colorati. All’opposto, appaiono nell’immagine anche alcune stelle della Via Lattea enormemente più vicine. Tra esse la più brillante è HD 114746, una stella di sequenza principale di classe spettrale F5, che — in base all’angolo di parallasse misurato dal satellite Gaia — si trova ad “appena” 782 anni luce da noi: è cioè quasi 160.000 volte più vicina delle galassie del gruppo di NGC 5018. Attenzione, però! Quei 782 anni luce sono pur sempre una distanza colossale, che corrisponde a 7,4×10¹⁵ km, cioè 7,4 milioni di miliardi di chilometri: è un abisso di vuoto semplicemente inconcepibile per la mente umana. La luce di HD 114746 che ci raggiunge oggi fu emessa più o meno ai tempi in cui Federico II sconfiggeva la Lega Lombarda a Cortenuova (anno 1237).

NGC 5006 è un’altra delle galassie riprese dal telescopio VST insieme al gruppo di NGC 5018. Si tratta di una galassia a spirale barrata con anello centrale (ESO/Spavone et al.)

Ma l’occhio acuto del VST ha colto anche altri oggetti, stavolta veramente vicini in termini astronomici: sono due asteroidi del sistema solare, i cui nomi sono 2001 TJ21 (110423) e 2000 WU69 (98603). I semiassi maggiori delle loro orbite sono rispettivamente di 2,6 e 2,3 unità astronomiche e i periodi orbitali di 4,24 e 3,48 anni. Significa che entrambi orbitano intorno al Sole con orbite poco più grandi di quella di Marte. La loro distanza media dalla Terra si misura perciò nell’ordine delle centinaia di milioni di chilometri. Sono praticamente a un tiro di schioppo…

Le tracce lasciate nel corso di differenti esposizioni (e con l’uso di differenti filtri) dall’asteroide 2000 WU69 (98603) nell’immagine acquisita dal telescopio VST dell’ESO. Il notevole spostamento complessivo dell’asteroide nel corso delle varie esposizioni è un segno evidente del fatto che si tratta di un oggetto molto veloce e dunque vicino in termini astronomici, rispetto alle stelle e alle galassie enormemente più lontane che popolano l’immagine (ESO/Spavone et al.)

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