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21 Novembre 2018
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    Un’immagine ottica multi-banda estremamente profonda del Canada-France-Hawaii Telescope (CFHT, Hawaii, USA) getta una nuova luce sul processo di formazione del famoso gruppo di 5 galassie in collisione, il Quintetto di Stephan. L’immagine mostra strutture finora mai rilevate, in particolare un alone rosso, molto esteso, composto da vecchie stelle e centrato su una galassia ellittica, NGC 7317, ignorato in precedenti studi sulla dinamica delle collisioni. I risultati sono stati pubblicati sul Monthly Notices of the Royal Astronomical Society da un team dell’Observatoire Astronomique de Strasbourg (Francia), del CEA Saclay (Francia) e del Lund Observatory (Svezia).

    Nell'immagine tutto il campo ripreso dalla CFHT-MegaCam in lunghezze d'onda ottiche, con una forte saturazione e contrasto del colore per evidenziare la natura dei vari componenti. L'immagine mostra numerose strutture galattiche ed extragalattiche, alcune molto estese e scure, come i filamenti di polvere interstellare in primo piano (chiamati anche cirri galattici). Immagine: CFHT, Pierre-Alain Duc (Observatoire de Strasbourg) e Jean-Charles Cuillandre (CEA Saclay / Obs. De Paris).

    L’ampia immagine di campo catturata dalla MegaCam,  la fotocamera da 380 megapixel del Canada-France-Hawaii Telescope (CFHT che si trova sul Mauna Kea, Hawaii), è centrata sulla galassia NGC 7331, ed è stata oggetto di uno studio sulla vicina NGC 7317.

    Ma l’attenzione degli scienziati per questa zona di cielo in realtà è stata sempre catturata dalla condensazione di galassie attorno al campo di ripresa, poco distanti (almeno prospetticamente) da NGC 7331: il famoso Quintetto di Stephan, un gruppo compatto di 5 galassie, nella costellazione del Pegaso (non tutte interagenti tra loro), che prende il nome dall’astronomo francese Édouard Stephan, che fu il primo ad osservarlo nel 1878. Il gruppo però comprende

    In tempi molto più recenti, diventato per la sua bellezza una delle icone dell’osservazione e della fotografia astronomica, anche il telescopio spaziale Hubble ha osservato più volte il Quintetto, fornendo immagini dettagliatissime delle collisioni galattiche in corso.

    Il Quintetto di Stephan, infatti, racchiude ed è l’esempio di riferimento di tutto quello che serve per lo studio dell’evoluzione di sistemi di galassie interagenti. Nelle immagini le vediamo infatti sottoposte a una serie di effetti quali interazioni e collisioni lente, che creano flussi stellari gravitazionali, ma anche collisioni galattiche ad alta velocità, esplosioni di gas, esplosioni stellari e tutto quello che riguarda la creazione e l’evoluzione anche di sistemi stellari intergalattici. Insomma… un campo di prova per tutta l’astrofisica extragalattica.

    In questo mosaico il Quintetto di Stephan nella sua interezza, a colori reali, così come è stato pubblicato nel calendario CFHT/Coelum 2018. Nell'immagine sono esaltati gli aloni e i gas che mostrano i legami tra le componenti, NGC 7317, parte del gruppo, è quella in basso a destra. Immagine: CFHT / Coelum, Jean-Charles Cuillandre (CFHT / CEA Saclay / Obs. De Paris) e Giovanni Anselmi (Coelum)

    Grazie alle sue caratteristiche uniche, il Quintetto di Stephan è stato  quindi ampiamente studiato e osservato, in tutto lo spettro elettromagnetico, ed è stato oggetto di numerose simulazioni numeriche complesse. E stato anche campo di controversie sull’effettivo significato cosmologico del redshift, da parte di sostenitori di cosmologie alternative rispetto al prevalente Modello Standard (sulla cui diatriba abbiamo pubblicato numerosi articoli fino al lungo articolo conclusivo in tre parti: Qualche chiarimento sulle cosmologie alternative di Alberto Cappi).

    Tuttavia, i modelli non sono riusciti fin’ora a definire il ruolo di ogni galassia nell’insieme del gruppo. Un nuovo studio, pubblicato nei Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, ha rivisitato il sistema con immagini ottiche multibanda multiple ottenute con la MegaCam del telescopio Canada-France-Hawaii (CFHT), incentrate sul rilevamento di strutture a bassa luminosità superficiale (LSB).

    In particolare, è stata rilevata un’aura diffusa rossastra nella galassia NGC 7317, un alone di vecchie stelle il cui ruolo era stato finora ignorato nei modelli. Sono poi visibili numerosi filamenti diffusi aggiuntivi, alcuni dei quali vicini alla galassia in primo piano NGC 7331, la cui struttura suggerisce quindi una contaminazione per emissione di cirri galattici.

    NGC 7317 deve quindi aver interagito a lungo con gli altri membri del gruppo, in un processo che viene chiamato cannibalismo galattico. Il cannibalismo galattico si verifica quando le forze gravitazionali di una galassia, o di un gruppo di galassie più grandi, lentamente distruggono una galassia più piccola, inglobandone il materiale. Caratteristiche distintive di questo processo sono proprio la presenza di flussi o aloni di stelle che orbitano intorno alla galassia più grande, come l’alone di stelle rosse visto intorno a NGC 7317.

    Una prima conseguenza è che il Quintetto di Stephan deve essere molto più antico di quanto attualmente si pensa, e questo potrebbe richiedere la necessità di rivedere i modelli di formazione ed evoluzione di questo sistema, che potrebbe portare, alla fine, alla formazione di una galassia ellittica gigante.

    Una seconda conseguenza più generale, e forse anche di maggiore importanza, è l’attuale rinnovato interesse, nel campo scientifico, per l’imaging profondo sulle galassie vicine, che può come abbiamo visto portare non solo maggiori informazioni ma vere e proprie rivoluzioni sulla storia dell’evoluzione di questi gruppi di galassie.

    Sono molti ormai  i programmi osservativi – tra cui alcuni sviluppati proprio all’interno della collaborazione CFHT, la cui strumentazione è particolarmente adatta per questo tipo di studi – che mirano a decodificare la storia passata delle galassie attraverso la rilevazione diretta, nel loro ambiente, di deboli ed estese caratteristiche, tecnica che ha preso il nome di archeologia galattica.

    Dal 2000, CFHT produce, in collaborazione con Coelum Astronomia, il calendario da collezione Hawaiian Starlight basato proprio sulle bellissime immagini del cielo catturate dalla MegaCam. Le immagini vengono ottenute durante osservazioni speciali nel tempo osservativo a disposizione del Direttore del CFHT, quando le condizioni atmosferiche, in particolare la stabilità dell’atmosfera, non sono  adatte alle osservazioni scientifiche regolari. Nonostante questo, alcune di queste immagini a volte si rivelano di grande interesse scientifico: ed è proprio questo il caso.

    I prodotti Hawaiian Starlight sono distribuiti per l’Europa da Coelum Astronomia. Potete trovare i magnifici poster e molte delle edizioni del Calendario astronomico CFHT/Coelum, compresa l’edizione 2018 che vedete qui a lato, nel nostro astroshop.

    Il CFHT è una struttura a disposizione della collaborazione tra il National Research Council del Canada, il Centre National de la Recherche Scientifique francese e la University of Hawaii.

    Un video in timelapse di Jean-Charles Cuillandre, tra gli autori dello studio, creato con le immagini della collaborazione CFHT/Coelum e immagini, che attraversano stagioni e zone di cielo, dei panorami visibili dall'Osservatorio CFH sul Mauna Kea. Cliccando sull'immagine potete vedere dettagli, immagini e il trailer del film, acquistabile sempre tramite il nostro astroshop.

    L’Osservatorio CFH ospita un telescopio ottico e a infrarossi di 3,6 metri. Si trova sulla cima del vulcano inattivo Mauna Kea, a 4200 metri, nell’isola delle Hawaii.

    Revisiting Stephan’s Quintet with deep optical images. Di Pierre-Alain Duc,  Jean-Charles Cuillandre, Florent Renaud. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters, Volume 475, Issue 1, 21 March 2018, Pages L40–L44.


    Aurore Polari. Uno spettacolo di luci, colori e scienza. Storie di Novae. 1I ‘Oumuamua, il primo asteroide interstellare. E molto, molto altro ancora…

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