Lo studio rivela che i raggi cosmici guidano i venti delle galassie
Un nuovo importante indizio su come le galassie interrompono intensi episodi di formazione stellare è stato trovato dagli astronomi usando il Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) dei National Science Foundation. La loro recente ricerca sulla vicina galassia M33 suggerisce che gli elettroni veloci dei raggi cosmici possono generare venti che spazzano via il gas necessario per la formazione di nuove stelle.
Man mano che le galassie si evolvono nel tempo, questi venti sono ciò che rallenta la velocità di formazione stellare. Tuttavia, le fonti primarie di tali venti sono state attribuite a getti di materiale alimentati da buchi neri e onde d'urto da esplosioni di supernova. Si presumeva che i raggi cosmici fossero piccoli contributori, specialmente nelle galassie con una prolifica formazione stellare, come M33.
"Abbiamo visto venti galattici guidati dai raggi cosmici nella nostra Via Lattea e nella galassia di Andromeda, che hanno tassi di formazione stellare molto più deboli, ma non prima in una galassia come M33", ha affermato Fatemah Tabatabaei, dell'Istituto di ricerca in Scienze fondamentali in Iran.
M33 è una galassia a spirale distante quasi 3 milioni di anni luce ed è un membro del gruppo locale di galassie, che contiene anche la Via Lattea. Tabatabaei e un team internazionale di scienziati hanno effettuato osservazioni VLA dettagliate a più lunghezze d'onda di M33. Inoltre, hanno utilizzato le informazioni raccolte da precedenti osservazioni effettuate con il VLA, il radiotelescopio tedesco Effelsberg, i telescopi a onde millimetriche, a luce visibile ea infrarossi.
Stelle molto più grandi del nostro Sole sfrecciano attraverso i loro cicli di vita, esplodendo infine come supernove. I raggi cosmici vengono prodotti quando le onde d'urto esplosive accelerano le particelle quasi alla velocità della luce. Se ci sono abbastanza di questi raggi cosmici, si può creare una pressione che spinge i venti che trasportano via il gas necessario per la formazione stellare.
"Le osservazioni del VLA hanno indicato che i raggi cosmici in M33 stanno sfuggendo alle regioni in cui nascono, rendendoli in grado di guidare venti più estesi", ha affermato William Cotton, del Osservatorio nazionale di astronomia radiofonica.
Sulla base delle loro osservazioni, gli astronomi hanno concluso che le numerose esplosioni di supernova e i resti di supernova nei giganteschi complessi di prolifica formazione stellare di M33 rendevano più probabili tali venti guidati dai raggi cosmici.
"Ciò significa che i raggi cosmici sono probabilmente una causa più generale dei venti galattici, in particolare in epoche precedenti nella storia dell'universo, quando la formazione stellare avveniva a un ritmo molto più elevato", ha detto Tabatabaei. Ha aggiunto: "Questo meccanismo diventa quindi un fattore più importante per comprendere l'evoluzione delle galassie nel tempo".
Riferimento: "Sondaggi radio su scala di nuvole di formazione stellare e feedback nella galassia Triangulum M 33: osservazioni VLA" di FS Tabatabaei, W. Cotton, E. Schinnerer, R. Beck, A. Brunthaler, KM Menten, J. Braine, E Corbelli, C. Kramer, JE Beckman, JH Knapen, R. Paladino, E. Koch, A. Camps Fariña, 25 ottobre 2022, Avvisi mensili della Royal Astronomical Society.
DOI: 10.1093/mnras/stac2514
Lo studio è stato finanziato dalla National Science Foundation.
Il National Radio Astronomy Observatory è una struttura della National Science Foundation, gestita in base a un accordo di cooperazione da Associated Universities, Inc.
