Le galassie ultradiffuse sono così chiamate a causa della loro luminosità estremamente bassa. Distribuzione barionica -
Un alone di materia oscura è un alone di invisibilesostanza che permea e circonda una galassia o un ammasso di esse. Sebbene la materia oscura (che costituisce l’85% dell’Universo) non sia mai stata rilevata in laboratorio, i fisici sono sicuri che esista. In un nuovo studio, gli scienziati hanno cercato di capire perché l’alone di materia oscura è così “strano”.
Alone di materia oscura nelle galassie rare
Le galassie ultradiffuse sono molto meno massiccerispetto alla Via Lattea, ma contengono molto gas e la sua massa è molto più elevata della massa stellare totale. Questo è diverso da ciò che gli astronomi osservano nella Via Lattea. Anche le galassie ultradiffuse sono di grandi dimensioni.
NGC 1052-DF2 è una galassia ultradiffusa. Foto: ESA/Hubble
Sulla distribuzione della materia oscura in queste galassiepuò essere giudicato dal movimento delle particelle di gas. Sorprendentemente, la presenza della stessa materia barionica, prevalentemente sotto forma di gas, è (quasi) sufficiente per spiegare la velocità misurata delle particelle di gas. Inoltre, lascia poco spazio alla materia oscura nelle regioni interne, dove si trova la maggior parte delle stelle e del gas.
Perché è strano?
Questo è ciò che sorprende gli scienziati:nel caso delle galassie ordinarie, le cui masse sono simili a quelle delle galassie ultradiffuse, è vero il contrario. Lì, la materia oscura predomina sulla materia barionica. Per spiegare in qualche modo questo risultato, gli autori dello studio hanno concluso che gli aloni di materia oscura dovrebbero essere in una “concentrazione” inferiore. In parole semplici, contengono molta meno massa nelle regioni interne rispetto alle galassie ordinarie. In questo senso, gli aloni di materia oscura delle galassie ultradiffuse sono “strani”, spiegano gli scienziati.
Sembrerebbe che tali aloni abbiano una bassa concentrazionesono così rare che le galassie ultradiffuse non dovrebbero esistere affatto. Tuttavia, dopo aver studiato i dati delle moderne simulazioni numeriche della formazione delle strutture cosmiche, gli scienziati hanno scoperto che la popolazione di aloni a bassa concentrazione è molto più elevata del previsto.
Come sono andate le ricerche?
Durante il lavoro, esperti nel campo della dinamica dei gasgalassie hanno scoperto che le galassie ultradiffuse ruotano più lentamente delle galassie ordinarie con le stesse masse. Gli scienziati hanno interpretato i dati delle misurazioni del movimento del gas al loro interno e hanno concluso sulla distribuzione della materia oscura.
NGC1052-DF2, stelle giganti rosse evidenziate. Foto: Hubble
Inoltre, i fisici hanno analizzato i datimodellare la formazione di strutture spaziali. Di conseguenza, hanno identificato gli aloni di materia oscura che hanno le stesse proprietà delle galassie ultradiffuse.
Perché questo lavoro è importante?
Gli astrofisici hanno molte domande su questoriguardano la formazione e l'evoluzione delle galassie scoperte di recente. Ad esempio, questi oggetti ultra diffusi contengono molto gas, ma non è chiaro come non si “alteri” durante la formazione. Inoltre, gli autori del nuovo lavoro hanno dimostrato che questi oggetti potrebbero essere più giovani delle galassie ordinarie. La formazione degli ultradiffusi non è stata sufficientemente studiata ed è necessario ulteriore lavoro.
Cosa rende le galassie ultradiffuse come queste?La cosa interessante sono le loro proprietà insolite: sono state scoperte solo di recente, ma ci aiuteranno a capire come si formano gli ammassi di stelle e forse anche la natura della materia oscura.
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