Per decenni gli astronomi hanno avuto un quadro molto semplificato degli aloni galattici. Si pensava che fossero sistemi amorfi di stelle vecchie, simili per contenuto alle galassie ellittiche giganti. Questo quadro divenne sempre più ricco e complesso quando gli astronomi iniziarono a studiare il centro della nostra stessa galassia, scoprendo inaspettatamente ammassi giovanissimi in mezzo a stelle antiche.
La notevole risoluzione del telescopio spaziale ha permesso di studiare più di 200 galassie fino alla distanza di 100 milioni di anni-luce. I loro nuclei hanno finalmente rivelato l’età delle stelle componenti per mezzo del loro colore, infatti quanto più una stella è vecchia, tanto più il suo colore è rosso. Purtroppo anche le polveri frapposte tra noi e i nuclei galattici arrossano la luce delle stelle, e dunque serve qualcosa in grado di "attraversare" queste nubi polverose. Questo "messaggero celeste" è la luce infrarossa. Combinando riprese in luce visibile ed infrarossa, gli astronomi hanno determinato l’esatto colore delle stelle e dunque la loro età.
Hanno scoperto che una classe di aloni molto vecchi sono molto simili tra loro e hanno molti punti in comune con le galassie ellittiche che si trovano negli ammassi di galassie. Ciò suggerisce che sia gli aloni che le galassie ellittiche si siano formati quasi contemporaneamente 10 miliardi di anni fa, dal collasso di nubi di idrogeno oppure dalla fusione di ammassi primordiali.
L’ambiente circostante una galassia può innescare la formazione di stelle nell’alone. Se una piccola galassia collide con una più grande, fornisce materia "fresca" sotto forma di gas e polveri e si formano così nuove stelle. Le instabilità all’interno dell’ampio disco di una galassia spirale isolata possono innescare la formazione stellare nel centro facendovi precipitare i gas lungo una struttura simile ad una barra. Ciò arricchisce l’alone di stelle, facendolo gonfiare. Non appena si sono formati degli ammassi di stelle al centro, essi dissolvono la barra ed interrompono il processo e dunque la crescita dell’alone. Questi aloni dunque, a differenza di quelli primordiali, si sono evoluti molto più lentamente.
Nel cuore di una galassia
Il mosaico di immagini riprese in luce visibile ed infrarossa rivela come la galassia a spirale barrata NGC 1365 sta iniettando materia nella sua regione centrale, innescando la nascita di stelle massicce e probabilmente causando la crescita del suo alone. Questo materiale sta anche alimentando un buco nero nel nucleo della galassia.
L’immagine in bianco e nero al centro, ripresa da un telecopio con base a terra, mostra l’intera galassia. La straordinaria risoluzione del telescopio spaziale non riesce tuttavia a rivelare la frenetica attività nel nucleo. Il quadrato blu delimita l’area osservata dallo strumento WFPC2 in luce in luce visibile, invece il quadrato rosso indica l’area osservata in luce infrarossa dallo strumento NICMOS.
Una galassia a spirale barrata è caratterizzata da un filamento di gas, polveri e stelle che attraversa la regione centrale. Possiede un piccolo alone dominato da un disco di materia. I bracci di spirale iniziano al termine della barra centrale, la quale convoglia materia al centro innescando un processo di formazione stellare che alimenta l’alone.
In alto a sinistra il nucleo è visibile come un punto giallo, in azzurro si evidenziano i giovani ammassi stellari e le bande oscure indicano il materiale che alimenta il nucleo.
Come si vede in basso a destra, la luce infrarossa riesce ad attraversare le nubi di polveri rivelando altri ammassi giovanissimi (in azzurro) e singole stelle neonate, ancora avvolte nel loro "bozzolo" di polveri (in rosso).
Credits: John Trauger (JPL) e C. Marcella Carollo (Columbia University e John Hopkins University).
Sollevando il velo di polveri alla scoperta dei segreti delle galassie
Gli astronomi hanno combinato le informazioni in luce visibile ed in luce infrarossa provenienti da HST per mostrare il cuore di quattro galassie spirali popolate da stelle estremamente vecchie. La serie di immagini in alto mostra le galassie viste da telescopi con base a terra, il riquadro blu indica le zone riprese dal telescopio spaziale.
La riga in basso mostra le immagini composite ottenute nel visibile per mezzo della WFPC2 e nell’infrarosso per mezzo del NICMOS. Tali rappresentazioni aiutano gli astronomi nella determinazione dell’età delle stelle dell’alone galattico e delle intricate strutture presenti nei nuclei delle galassie spirali.
Le galassie sono ordinate secondo la dimensione del loro alone. NGC 5838, una galassia di tipo "S0" è dominata da un vasto alone e non possiede bracci visibili; NGC 7537, del tipo "Sbc", possiede un piccolo alone e ampi bracci. Gli astronomi ritengono che quest’ultima galassia sia molto simile alla nostra Via Lattea.