ABSTRACT

Arp 122, distante circa  570 milioni di anni luce dalla Terra e nella Costellazione di Ercole, descrive la collisione di due galassie. Le galassie coinvolte sono NGC 6040, una spirale distorta visibile di taglio, e LEDA 59642, una spirale tondeggiante. Durante la collisione, il disco di NGC 6040 si è inclinato e i suoi bracci si sono deformati, estendendosi verso LEDA 59642. Questo evento cosmico provoca variazioni nelle orbite delle stelle, gas e polveri all’interno delle galassie, spesso portando alla formazione di una nuova galassia ellittica. Nonostante le significative perturbazioni, le stelle raramente collidono tra loro a causa delle immense distanze. Tuttavia, il materiale interstellare può comprimersi, accelerando la formazione stellare, come osservato in NGC 6040. Oltre alla fusione, le galassie stanno precipitando verso il centro dell’Ammasso di Ercole, subendo un processo noto come “ram-pressure stripping“, che priva le galassie del gas necessario per la formazione di nuove stelle. Si prevede che i buchi neri supermassicci al centro delle due galassie si avvicineranno fino a fondersi, generando intense onde gravitazionali. Le interazioni e le collisioni tra galassie, più comuni nell’Universo primordiale, sono state fondamentali nell’evoluzione delle galassie moderne.

Durante i mesi estivi, grazie alla sua elevata posizione nel cielo, questa zona è favorevole per l’osservazione in Italia, anche se la breve durata delle notti estive limita il tempo per accumulare sufficiente segnale luminoso.

Collisione Galattica : due Galassie in Una

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Due galassie nel mezzo di una collisione: è il sistema Arp 122, catturato in questa insolita ripresa del telescopio Hubble. Il violento scontro cosmico tra la spirale distorta e allungata NGC 6040, visibile di taglio, e la spirale tondeggiante LEDA 59642 avviene a una distanza di circa 570 milioni di anni luce dalla Terra.  Sembra quasi che NGC 6040 stia precipitando addosso alla sua compagna, tanto che il disco si è inclinato e i bracci si sono deformati, allungandosi in direzione di LEDA 59642. Sullo sfondo galassie più distanti di varia forma e colore arricchiscono la scena.

In particolare, nell’angolo inferiore sinistro dell’immagine fa capolino la gigantesca ellittica NGC 6041, la galassia più luminosa dell’Ammasso di Ercole, un raggruppamento popolato da circa 200 galassie, tra le quali possiamo annoverare anche Arp 122. Le collisioni tra galassie sono eventi estremamente energetici, ma avvengono su tempi scala molto lenti, date le distanze enormi tra gli oggetti coinvolti. Anche il vero e proprio processo di fusione non è rapido: può richiedere fino a centinaia di milioni di anni. 

Durante le collisioni galattiche stelle, gas e polveri che compongono le galassie possono sperimentare variazioni straordinarie nelle loro orbite, a causa delle immense forze gravitazionali coinvolte. Nel corso del tempo, questo processo provoca un cambiamento sostanziale nella struttura delle due galassie coinvolte e talvolta il risultato finale è la formazione di una nuova, singola galassia ellittica. Un destino probabile anche per il sistema Arp 122.

Nonostante molte delle stelle appartenenti alle due galassie sperimentino notevoli variazioni nell’orbita, è estremamente improbabile una collisione diretta tra le stelle stesse, date le vaste distanze che le separano. Tuttavia, il processo di fusione può far collidere il materiale interstellare, comprimendo il gas e facendo sì che il tasso di formazione stellare nelle galassie aumenti considerevolmente. La stessa NGC 6040 appare ricca di ammassi di giovani stelle blu e addensamenti di oscura polvere interstellare.

Ma questo non è il solo processo in corso nel sistema: durante il loro viaggio cosmico, le galassie stanno precipitando verso il centro dell’Ammasso di Ercole, interagendo violentemente con il mezzo intergalattico. L’ambiente ad alta pressione all’interno degli ammassi di galassie è ricco di gas denso e caldo che agisce come un vento potente, provocando l’espulsione di gas e polveri al di fuori del disco galattico delle malcapitate galassie che lo attraversano ad alta velocità. Un simile processo, chiamato  “ram-pressure stripping”, strappa via materiale dalle galassie, che, svuotate del combustibile per far nascere stelle, avranno difficoltà a formarle in futuro. È ciò che sta accadendo in particolare, alla galassia PGC 56942, che sta di conseguenza assumendo l’aspetto di una galassia quiescente.

Si ritiene che ogni grande galassia ospiti nel suo cuore un buco nero supermassiccio. Nel corso del processo di fusione tra due galassie, i rispettivi buchi neri supermassicci migrano verso il centro della nuova galassia derivante dalla fusione e possono andare a formare una coppia legata gravitazionalmente. Gli scienziati ritengono che a quel punto i buchi neri giganti binari si avvicinino uno all’altro fino a fondersi, producendo intense onde gravitazionali. Interazioni e collisioni erano molto più comuni nell’Universo miliardi di anni fa e hanno giocato un ruolo fondamentale nell’evoluzione delle galassie che osserviamo oggi.

Come Osservare

a cura di Cristian Fattinnanzi

All’inizio dell’estate, altissimo in cielo nella costellazione di Ercole, possiamo individuare un ricco gruppo di piccole galassie con alcune interessanti peculiarità. La favorevole posizione colloca questa zona oltre i 60° di altezza sull’orizzonte per qualsiasi regione Italiana, le migliori condizioni per l’osservazione e la ripresa si verificano nei mesi da aprile ad agosto. La breve durata delle notti estive non favorirà quindi riprese di molte ore per accumulare il segnale luminoso di questo lontano sistema di galassie, distante quasi 600 milioni di anni luce da noi. Ciò nonostante, nel caso il meteo lo consentisse, potremo sfruttare le piacevoli temperature notturne per ripetere le riprese in notti consecutive ed accumulare più segnale luminoso nei nostri sensori.

L’aspetto degli oggetti in questione è quello di due galassie evidentemente interagenti: una delle principali appare con una forma spirale perfettamente frontale mentre l’altra, tangente a questa, ha una forma ellittica vista quasi di taglio evidentemente distorta dall’interazione gravitazionale con la prima.

Per riprendere con un ingrandimento adeguato questa zona, consiglio una focale di almeno 200 volte la dimensione del sensore, per cui circa 4000 mm se usiamo un sensore APS-C. Ad ogni modo, anche focali due o tre volte inferiori a quella indicata mostreranno, sebbene con una scala d’immagine inferiore, i dettagli di cui abbiamo parlato.

Il campo circostante è ricchissimo di galassie, molte delle quali allo stesso modo interagenti, nel momento in cui componiamo l’inquadratura facciamo quindi attenzione a non essere ingannati da altri soggetti.

Visualmente risultano soggetti piuttosto difficili a causa delle dimensioni, con strumenti oltre i 30 cm potremo provare con buone speranze di riuscita a rintracciare i due bagliori dei nuclei galattici, la cui magnitudine si attesta intorno alla 13.

Come avrete ormai appreso dalle precedenti rubriche, l’uso dei filtri nebulari non potrà fornire particolari vantaggi, sarà quindi preferibile operare da un luogo buio, sfruttando serate dalle favorevoli condizioni di trasparenza atmosferica.

Giudizio sulla difficoltà (1 oggetto molto semplice, 5 oggetto difficilissimo):

Visuale: 4/5

Fotografica: 2/5

RIF: https://esahubble.org/images/potw2420a/

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L’articolo è pubblicato in COELUM 267 VERSIONE CARTACEA