Hubble svela i segreti della formazione stellare nella galassia di Andromeda

La galassia di Andromeda e la nostra Via Lattea sono più simili di quanto credessimo, secondo un recente censimento di 2753 giovani ammassi stellari all'interno del nostro vicino galattico, studiati dal potente occhio del telescopio spaziale Hubble. La conclusione è che le due galassie contengono simili percentuali di stelle, in termini di massa.

Conoscere la percentuale di stelle di una precisa massa all'interno di un ammasso, un parametro conosciuto come funzione di massa iniziale, o IMF, permette agli scienziati di interpretare con maggior precisione la luce di altre galassie e comprendere più fondo la loro evoluzione.
La ricerca, eseguita mediante l'analisi di 414 immagini della galassia di Andromeda scattate da Hubble, è stata resa possibile grazie alla collaborazione tra gli astronomi e i cosiddetti "cittadini scienziati" - semplici appassionati (nel caso di questa ricerca, oltre 30 mila) che si mettono a disposizione di professionisti per assistere nell'analisi di moli di dati.

"Dato il gran volume di immagini di Hubble, il nostro studio dell'IMF non sarebbe stato possibile senza l'aiuto degli appassionati," spiega Daniel Weisz dell'Università di Washington a Seattle.

La ricerca è stata condotta nell'ambito del programma PHAT, mirato a studiare in dettaglio la galassia di Andromeda. Sotto questa campagna, Hubble ha ripreso quasi ottomila fotografie di circa 117 milioni di stelle all'interno del disco galattico di Andromeda a varie lunghezze d'onda, per la precisione nelle porzioni del vicino-ultravioletto, visibile e vicino-infrarosso dello spettro.

Le stelle si formano quando gli embrioni di gas e polveri originatisi dal collasso gravitazionale di vaste nubi di materiale interstellare precipitano formando centinaia di nuovi astri. Le stelle non sono tutte uguali: le loro masse variano da un dodicesimo a centinaia di volte di quella del nostro Sole.

Quelle eseguite da Hubble sono le primissime misurazioni della funzione di massa iniziale eseguite su popolazioni stellari esterne alla Via Lattea. Gli ammassi stellari studiati da Hubble si trovano a circa 2.5 milioni di anni luce dalla Terra, sparsi lungo tutto il disco della galassia di Andromeda. Le loro masse variano entro un ordine di grandezza, mentre le loro età sono comprese tra 4 e 24 milioni di anni. Sorprendentemente, gli ammassi presentano tutti valori IMF molto simili.

"È difficile immaginare che l'IMF è così uniforme in tutta la galassia, data la complessità dei processi di formazione stellare," prosegue Weisz. Un altro risultato interessante è che le stelle più luminose e massicce osservate da Hubble in questi ammassi sono circa il 25% meno comuni di quanto previsto da studi precedenti. Ciò suggerisce che le stelle meno massicce e meno luminose siano più abbondanti di quanto previsto.

Didascalia foto

Questo mosaico di M31 è stato realizzato a partire da 414 fotografie scattate da Hubble. In basso a sinistra, un ingrandimento sulla regione evidenziata nel mosaico rivela la presenza di una miriade di stelle. Sono segnati alcuni ammassi stellari che raggiungono circa 4400 anni luce di estensione. In basso a destra sono visibili in maggiore dettaglio i sei ammassi stellari segnati. I quadrati misurano circa 150 anni luce di lato ciascuno.

Credits: NASA/ESA, J. Dalcanton, B.F. Williams, L.C. Johnson (Univ. of Washington), PHAT team, and R. Gendler