Credit: Ruhr-Universitaet-Bochum

Introduzione

Superbolle, loop giganti e strutture di campo magnetico a forma di X – questa galassia vanta una vera e propria ricchezza di forme. Come si formano tali strutture è un mistero. Un nuovo studio fornisce alcuni indizi.

Il team guidato dalla dott.ssa Yelena Stein della Ruhr-Universität Bochum e che comprende anche il Centre de Données astronomiques de Strasbourg e il Max Planck Institute for Radio Astronomy di Bonn insieme a colleghi statunitensi e canadesi, ha pubblicato il suo rapporto sulla rivista Astronomy and Astrophysics, pubblicato online il 21 luglio 2020.

La forma delle galassie

Le galassie a spirale come la nostra Via Lattea possono avere campi magnetici tentacolari. Ci sono varie teorie sulla loro formazione, ma finora il processo non è stato ben compreso. Un gruppo di ricerca internazionale ha ora analizzato in dettaglio il campo magnetico della galassia simile alla Via Lattea, NGC 4217, sulla base di osservazioni radioastronomiche e ha scoperto strutture di campo magnetico ancora sconosciute. I dati suggeriscono che la formazione delle stelle e le esplosioni stellari, le cosiddette supernovae, sono responsabili delle strutture visibili.

I dati analizzati erano stati compilati nel progetto “Continuum Halos in Nearby Galaxies“, dove le onde radio sono state utilizzate per misurare 35 galassie. “La galassia NGC 4217 è di particolare interesse per noi“, spiega Yelena Stein, che ha iniziato lo studio presso la Ruhr-Universität Bochum sotto la guida del professor Ralf-Jürgen Dettmar e che attualmente lavora presso il Centre de Données astronomiques de Strasbourg. La NGC 4217 è simile alla Via Lattea e si trova a circa 67 milioni di anni luce di distanza (il che significa relativamente vicino ad essa) nella costellazione dell’Orsa Maggiore. I ricercatori sperano quindi di trasferire con successo alcune delle loro scoperte nella nostra galassia natale.

Campi magnetici e origini della formazione delle stelle

Nel valutare i dati di NGC 4217, i ricercatori hanno trovato diverse strutture straordinarie. La galassia ha una struttura del campo magnetico a forma di X , osservata anche in altre galassie, e si estendende molto all’esterno del disco della galassia, oltre 20.000 anni luce.

Oltre alla forma a X, il team ha trovato una struttura ad elica e due grandi strutture a bolle, chiamate anche superbubble. Queste ultime provengono da luoghi dove molte stelle massicce esplodono come supernove, ma anche dove si formano stelle che emettono venti stellari. I ricercatori sospettano quindi una connessione tra questi fenomeni.

È affascinante scoprire fenomeni inaspettati in ogni galassia ogni volta che usiamo misure di radio polarizzazione“, sottolinea il dottor Rainer Beck dell’MPI per la Radio Astronomia di Bonn, uno degli autori dello studio. “Qui, in NGC 4217, si tratta di enormi bolle di gas magnetiche e di un campo magnetico ad elica che si sviluppa a spirale verso l’alto nell’alone della galassia“.

L’analisi ha inoltre rivelato grandi strutture ad anello nei campi magnetici lungo tutta la galassia. “Questo non è mai stato osservato prima“, spiega Yelena Stein. “Sospettiamo che le strutture siano causate dalla formazione delle stelle, perché in questi punti la materia viene espulsa verso l’esterno“.

L’immagine mostra le strutture dei campi magnetici

Per la loro analisi, i ricercatori hanno combinato diversi metodi che hanno permesso loro di visualizzare i campi magnetici ordinati e caotici della galassia sia lungo la linea di vista che quella perpendicolare ad essa. Il risultato è stato un’immagine completa delle strutture.

Per ottimizzare i risultati, Yelena Stein ha combinato i dati valutati per mezzo della radioastronomia con un’immagine di NGC 4217 che è stata scattata nella gamma di luce visibile. L’immagine è disponibile per il download sul sito web public.nrao.edu. “Visualizzare i dati era importante per me“, sottolinea Stein. “Perché quando si pensa alle galassie, i campi magnetici non sono la prima cosa che viene in mente, anche se possono essere giganteschi e mostrare strutture uniche“.

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