Galassie supermassicce ma con poche stelle? Forse c'è una soluzione

Da qualche anno, gli astronomi continuano a scoprire nuove galassie incredibilmente massicce, poste generalmente a circa 10 miliardi di anni luce dalla nostra galassia, la Via Lattea. Teoricamente, queste scoperte non possono che far bene agli astronomi: nuove regioni del cielo da fotografare, magari scoprire qualche buco nero, cercare la conferma a teorie già esistenti. Eppure, la realtà è ben diversa. Spesso qualsiasi tipo di scoperta – in termini astronomici – non rafforza una teoria, ma, anzi, ne mette in dubbio molte altre che davamo per scontato. E quello che vi voglio raccontare oggi è un caso analogo: galassie supermassicce che hanno un numero incredibilmente basso di stelle, ma che in compenso stanno provocando un grande mal di testa a tutti gli astrofisici mondiali.
Nei modelli di formazione galattica più accreditati, le galassie supermassicce sono il risultato di numerosissimi scontri galattici tra corpi più piccoli. Questi agglomerati di stelle minori intraprendono una lenta e meravigliosa 'danza galattica', facendo piroette e girando l'uno attorno all'altro, fino a che non si incontrano definitivamente, fondendosi e dando vita ad una galassia massiccia.

Secondo gli astrofisici, queste fusioni dovrebbero in qualche modo 'fomentare' la produzione di nuove stelle, come se 'desse vita' ad una galassia morta. Eppure, molte delle galassie scoperte più di recente sembrano avere un numero di astri ben minore a quanto ci si immaginasse. La teoria più accreditata che offre una soluzione parziale a questo enigma prevede che le galassie massicce siano sì il frutto di moltissimi scontri, ma che questi ultimi siano stati sempre molto 'contenuti' o, se preferite, 'soffocati', e che quindi abbiano innescato il processo di formazione stellare molto debolmente. In parole povere, non dobbiamo immaginarci fusioni colossali tra galassie giganti: nel novantanove percento dei casi, infatti, questi scontri galattici hanno coinvolto una galassia gigante ed una di dimensioni esponenzialmente inferiori.

Come per molte altre teorie (come quella delle stringhe nella fisica subatomica o le molteplici varianti della teoria degli universi multipli), anche questa possiede un'unica pecca: non può essere confermata. Osservare scontri galattici è infatti inimmaginabile: queste galassie si trovano solitamente lontanissimo da noi e potremmo solamente fotografarne un momento, perché le fusioni fra galassie avvengono sulla scala temporale tipica dell'astronomia: miliardi e miliardi di anni. Certo, i nostri abilissimi telescopi spaziali e terrestri ne hanno già ripreso qualcuno, ma si tratta al massimo di cinque o sei: è difficile – se non impossibile – enunciare una legge se si prende in considerazione solo una mezza dozzina di casi quando ce ne sono teoricamente infiniti in giro per l'universo.

Andrew Newman del California Institute of Technology e la sua équipe internazionale di ricercatori hanno deciso di provare a confermare questa teoria, o almeno ad indicare ai fisici di tutto il mondo la giusta strada. Usando osservazioni del telescopio americano Hubble e dallo United Kingdom InfraRed Telescope (UKIRT), il team ha esaminato oltre 400 galassie inattive (o 'silenziose') in cerca di eventuali galassie compagne. Il team ha analizzato le galassie – distanti dai 10 ai 2 miliardi di anni-luce – per capire come la frequenza di questi scontri minori si è evoluta nel tempo.

Il team è stato così in grado di affermare che circa il 15% delle galassie inattive ha una campagna, la quale possiede almeno il 10% della massa della maggiore. Nel corso del tempo, queste compagne divenivano sempre più rare, possibilmente a causa di uno scontro con una galassia supermassiccia.  Per le galassie più vicine di 8 miliardi di anni luce, gli scontri minori proposti dalla teoria rispondono alla crescita delle galassie che non va di pari passo alla loro densità stellare. Ma per quelle più antiche, i ricercatori hanno stimato che questi scontri minori avvenivano solo metà delle volte: ciò vuol dire che gli scontri fra galassie massicce erano molto meno sporadici.

Il team ha anche provveduto a fornire delle possibili spiegazioni a questo strano fenomeno. In primo luogo, le ricerche effettuate negli ultimi anni potrebbero aver sopravvalutato la massa delle galassie, oppure potrebbero aver sottovalutato la loro formazione stellare. Le osservazioni passate sono state infatti effettuate con la tecnica della fotometria, che non è affidabile come le osservazioni spettroscopiche.

In un futuro speriamo non troppo lontano, i ricercatori potrebbero correggere questi dati con osservazioni più precise, per cercare di dare una risposta a questo enigma apparentemente senza soluzione.