L’astrofisica è una scienza in continua evoluzione, con nuove scoperte che sfidano costantemente i modelli esistenti e aprono nuove prospettive sulla comprensione dell’universo. Una di queste scoperte è stata recentemente fatta da un gruppo di astrofisici guidati da Mireia Montes, ricercatrice presso l’Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), che ha portato alla luce una galassia nana estremamente debole e diffusa, denominata Nube. Questa scoperta potrebbe fornire nuove intuizioni sull’universo e sulla natura della materia oscura.
La galassia Nube: caratteristiche uniche
Nube è una galassia nana quasi invisibile, scoperta da un team di ricerca internazionale guidato dall’IAC in collaborazione con l’Università di La Laguna (ULL) e altre istituzioni. Il nome, suggerito dalla figlia di cinque anni di uno dei ricercatori, deriva dall’aspetto diffuso dell’oggetto. La sua luminosità superficiale è così debole che era passata inosservata nelle varie ricerche precedenti di questa parte del cielo, come se fosse una sorta di fantasma. Ciò è dovuto al fatto che le sue stelle sono così sparse in un volume così grande che Nube era quasi indetectabile.
Questa galassia appena scoperta presenta una serie di proprietà specifiche che la distinguono dagli oggetti precedentemente conosciuti. Il team di ricerca stima che Nube sia una galassia nana dieci volte più debole di altre del suo tipo, ma anche dieci volte più estesa rispetto ad altri oggetti con un numero comparabile di stelle. Per dare un’idea a chi conosce un po’ di astronomia, questa galassia è un terzo delle dimensioni della Via Lattea, ma ha una massa simile a quella della Piccola Nube di Magellano.
Una sfida per i modelli astrofisici esistenti
“Con la nostra attuale conoscenza non comprendiamo come possa esistere una galassia con caratteristiche così estreme”, spiega Mireia Montes, prima autrice dell’articolo e ricercatrice presso l’IAC e l’ULL. Per alcuni anni, Ignacio Trujillo, secondo autore dell’articolo, ha analizzato, basandosi sulle immagini SDSS (Sloan Digital Sky Survey), una specifica striscia di cielo, nell’ambito del progetto Legado del IAC Stripe 82. In una delle revisioni dei dati, hanno notato una macchia debole che sembrava sufficientemente interessante da avviare un progetto di ricerca.
Il passo successivo è stato utilizzare immagini multicolori ultra-profonde del Gran Telescopio Canarias (GTC) per confermare che questa macchia nel sondaggio non fosse un tipo di errore, ma un oggetto estremamente diffuso. A causa della sua debolezza, è difficile determinare la distanza esatta di Nube. Utilizzando un’osservazione ottenuta con il Green Bank Telescope (GBT), negli Stati Uniti, gli autori hanno stimato la distanza di Nube a 300 milioni di anni luce, sebbene le osservazioni future con il radiotelescopio Very Large Array (VLA) e il telescopio ottico William Herschel Telescope (WHT) presso l’Osservatorio Roque de los Muchachos, La Palma, dovrebbero aiutarli a stabilire se questa distanza sia corretta. “Se la galassia dovesse rivelarsi più vicina, sarebbe comunque un oggetto molto strano e offrirebbe grandi sfide all’astrofisica”, commenta Ignacio Trujillo.
Un’altra sfida al modello attuale della materia oscura?
La regola generale è che le galassie hanno una densità di stelle molto maggiore nelle loro regioni interne e che questa densità diminuisce rapidamente con l’aumentare della distanza dal centro. Tuttavia, Montes afferma che in Nube, “la densità di stelle varia molto poco in tutto l’oggetto, motivo per cui è così debole e non siamo stati in grado di osservarlo bene fino a quando non abbiamo avuto le immagini ultra-profonde del GTC”.
Nube ha lasciato perplessi gli astronomi. A prima vista, il team spiega, non c’è interazione o altra indicazione delle sue strane proprietà. Le simulazioni cosmologiche non sono in grado di riprodurre le sue caratteristiche ”estreme”, anche sulla base di diversi scenari. ”Ci troviamo senza una spiegazione valida all’interno del modello cosmologico attualmente accettato, quello della materia oscura fredda”, spiega Montes.
Il modello della materia oscura fredda può riprodurre le strutture su larga scala nell’universo, ma ci sono scenari su piccola scala, come il caso di Nube, per i quali non può fornire una buona risposta. Abbiamo dimostrato come i diversi modelli teorici non possano produrla, il che la rende uno dei casi più estremi conosciuti fino ad ora. ”È possibile che con questa galassia, e simili che potremmo trovare, possiamo trovare indizi aggiuntivi che apriranno una nuova finestra sulla comprensione dell’universo”, commenta Montes.
Una possibile spiegazione
“Una possibilità attraente è che le insolite proprietà di Nube ci stiano mostrando che le particelle che compongono la materia oscura hanno una massa estremamente piccola”, afferma Ignacio Trujillo. Se fosse così, le insolite proprietà di questa galassia sarebbero una dimostrazione delle proprietà della fisica quantistica, ma su scala galattica. “Se questa ipotesi venisse confermata, sarebbe una delle dimostrazioni più belle della natura, unificando il mondo dei più piccoli con quello dei più grandi”, conclude.
