La galassia spirale NGC 4603 è la più lontana galassia nella quale siano state identificate delle variabili cefeidi. Queste ultime sono un tipo particolare di stelle variabili regolari la cui luminosità si modifica in maniera molto regolare con periodi compresi fra 1 giorno e mezzo e 50 giorni. Una caratteristica delle cefeidi che le rende così importanti è questa: le loro magnitudini assolute sono legate ai periodi di pulsazione. Quanto più lungo il periodo, tanto più elevata la luminosità media della stella. Tale caratteristica fa delle cefeidi un utilissimo strumento di misurazione delle distanze.
NGC 4603 fa parte dell’ammasso del Centauro, uno dei più massicci gruppi di galassie relativamente vicini a noi. L’intero Gruppo Locale, cui appartiene anche la nostra Galassia, si sta muovendo in direzione dell’ammasso del Centauro alla velocità di oltre 1,6 milioni di chilometri orari; tale movimento è dovuto alla sua influenza gravitazionale.
I bracci di spirale della galassia sono evidenziati dalla presenza di ammassi formati da stelle giovani che splendono di una intensa luce blu. Fanno da contrasto anche numerose stelle giganti rosse, le quali si trovano verso la fine del ciclo evolutivo stellare. Nonostante l’ineguagliabile capacità di dettaglio del Telescopio Spaziale Hubble, si distinguono solo le stelle più luminose di NGC 4603. Gran parte della luminosità diffusa proviene da piccole stelle che non possono essere risolte individualmente dall’Hubble. I filamenti rossastri sono regioni occupate da nubi di polveri che oscurano la luce blu di stelle retrostanti.
Misurare accuratamente la luminosità delle singole stelle di una galassia come NGC 4603, distante 108 milioni di anni-luce da noi, è un’operazione estremamente difficoltosa. Eppure solo in questo modo è possibile identificare le cefeidi. A tale distanza può accadere occasionalmente che alcune stelle non variabili sembrino aumentare e diminuire di luminosità allo stesso modo delle cefeidi e questo è dovuto all’impossibilità fisica di ottenere misure accurate di quei debolissimi oggetti. La determinazione della distanza della galassia richiede un’analisi statistica senza precedenti, basata su simulazioni al computer di grande portata. Tale compito è affidato al team dell’"HST Key Project per lo studio delle distanze su scala extragalattica.
I ricercatori, utilizzando una cinquantina di cefeidi e osservandone le caratteristiche hanno determinato accuratamente la distanza della galassia. Queste misure ci mostrano che, tenuto conto dell’espansione dell’universo e del movimento del Gruppo Locale, l’ammasso del Centauro è quasi in quiete rispetto alle regioni circostanti. Ciò significa che la causa dei rapidi moti che si osservano nell’universo è da ricercarsi proprio nel Centauro piuttosto che nell’attrazione gravitazionale di altre concentrazioni di materia.
Le osservazioni di lontane cefeidi, come quelle di NGC 4603, aiutano gli astronomi sia nella determinazione dei moti relativi tra gruppi di galassie, sia a misurare con maggiore accuratezza la velocità di espansione dell’universo.
Vedi: Una scala per le stelle: i novant’anni di ricerca delle dimensioni dell’Universo