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Un diario di cose celesti

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Messier 60 e NGC 4647: uno scherzo della prospettiva?

13 Sep 2012 12:30 AM – Michele Diodati

Il 6 settembre 2012 i siti europeo e americano del telescopio spaziale Hubble hanno pubblicato una magnifica immagine che mostra due galassie, una ellittica e una a spirale, parzialmente sovrapposte, apparentemente vicinissime. La galassia ellittica è NGC 4649, meglio nota come Messier 60, la galassia a spirale è NGC 4647. Entrambe furono inserite col numero 116 nel famoso catalogo delle galassie peculiari, pubblicato nel 1966 da Halton Arp.

NGC 4649 (M60) è la galassia ellittica che domina l'immagine. NGC 4647 è la galassia a spirale in alto a destra. Cortesia: NASA, ESA, Z. Levay (STScI)

NGC 4649 (M60) è la galassia ellittica che domina l'immagine. NGC 4647 è la galassia a spirale in alto a destra. Cortesia: NASA, ESA, Z. Levay (STScI)

I software 3D hanno la particolare proprietà di trasformare l'utilizzatore umano in un esploratore virtuale, che, come una specie di demiurgo, può rigirare gli oggetti da ogni lato e vedere a piacimento anche gli angoli più nascosti. Sarebbe bello poter fare la stessa cosa anche con le due galassie fotografate recentemente dal telescopio spaziale Hubble, la gigante ellittica Messier 60 (NGC 4649) e la spirale NGC 4647. Le vediamo parzialmente sovrapposte e ci sembrano intuitivamente vicinissime. Ma come apparirebbero se potessimo osservarle da angoli prospettici differenti dal nostro? Nonostante anni di studi, gli astronomi non sono riusciti a risolvere il dubbio: possiamo, infatti, dedurre solo da prove indirette la reale distanza che le separa lungo la nostra linea di vista.

Se M60 e NGC 4647 fossero davvero molto vicine tra loro vedremmo chiari segni di interazione gravitazionale: forti distorsioni strutturali e esplosioni di formazione stellare. Ma questi segni non appaiono o, se appaiono, sono molto deboli. Tuttavia una spiegazione potrebbe essere che la galassia ellittica è molto povera di gas interstellare, sicché non ha materia prima sufficiente a innescare un'intensa attività di formazione stellare. La galassia a spirale, poi, appare moderatamente distorta, ma ciò potrebbe essere soltanto l'inizio di una fase di interazione gravitazionale che raggiungerà il picco fra milioni di anni. In realtà, non è del tutto chiaro neppure se le due galassie si stiano avvicinando o stiano recedendo l'una dall'altra né quale delle due si trovi davanti. Uno studio del 2006 di Richard de Grijs e Alasdair R. I. Robertson, dopo aver scandagliato la letteratura scientifica alla ricerca della distanza più probabile di ciascuna delle due galassie, conclude che è molto probabile che M60 e NGC 4647 si trovino entro 1–1,5 Mpc l'una dall'altra. Ma 1,5 megaparsec sono quasi 5 milioni di anni luce: potrebbe anche essere, insomma, che la galassia a spirale e la gigante ellittica, finite per la loro vicinanza prospettica nel catalogo della galassie peculiari di Halton Arp con il numero 116, siano lontane tra loro più o meno il doppio di quanto lo sono Andromeda e la Via Lattea.

La coppia di galassie Arp 116 fa parte dell'ammasso della Vergine e si trova a una probabile distanza dalla Terra di circa 16,8 Mpc, più o meno 55 milioni di anni luce. La ellittica è la terza galassia più brillante di quell'enorme ammasso, che conta qualcosa come 1300 galassie. Fu scoperta tre volte, nel giro di pochi giorni. Il primo a vederla fu il tedesco Johann Gottfried Koehler, l'11 aprile 1779. Il 12 aprile fu la volta dell'italiano Barnaba Oriani, tre giorni dopo, il 15, toccò a Charles Messier, nel cui catalogo è registrata con il numero 60.

La grande galassia ellittica ha un diametro di almeno 120.000 anni luce, ma l'alone più esterno e rarefatto si estende per una distanza certamente maggiore. Il colore dorato, tipico di queste galassie, è dovuto alla presenza di una popolazione stellare dominata da stelle antiche. La massa complessiva di M60 è stimata in circa un trilione, ovvero 1000 miliardi, di masse solari. L'enorme concentrazione di stelle è punteggiata, a varie distanze dal centro, da qualcosa come 5000 ammassi globulari: per confronto, nella Via Lattea ne sono stati censiti poco più di 150. Al centro di M60, infine, è annidato un buco nero supermassiccio, attualmente quiescente, la cui massa è stimata, a seconda delle fonti, tra 3,4 e 4,5 miliardi di masse solari.

NGC 4647 è invece una tipica galassia a spirale. Appare molto più piccola di M60 e, data la relativa prossimità delle due galassie, la differenza di dimensioni è reale, non un semplice effetto della prospettiva. È molto più ricca di stelle giovani rispetto a M60, come è normale che sia a causa delle sue maggiori riserve di gas e polveri, dalle quali dipende la possibilità di formare nuove stelle.

Le etichette identificano alcune delle galassie più visibili, dal nostro punto di osservazione, nella regione a cui appartengono NGC 4649 (M60) e NGC 4647. Cortesia: SDSS-II

Le etichette identificano alcune delle galassie più visibili, dal nostro punto di osservazione, nella regione a cui appartengono NGC 4649 (M60) e NGC 4647. Cortesia: SDSS-II

In questa immagine acquisita con un telescopio terrestre da 82 cm, la galassia a spirale sembra completamente inglobata nell'alone della galassia ellittica, molto più estesa. L'immagine è stata ruotata di 90° verso destra in modo da corrispondere all'orientamento delle viste di SDSS-II e Hubble. Cortesia: Adam Block / Mount Lemmon SkyCenter / University of Arizona

In questa immagine acquisita con un telescopio terrestre da 82 cm, la galassia a spirale sembra completamente inglobata nell'alone della galassia ellittica, molto più estesa. L'immagine è stata ruotata di 90° verso destra in modo da corrispondere all'orientamento delle viste di SDSS-II e Hubble. Cortesia: Adam Block / Mount Lemmon SkyCenter / University of Arizona

Orientamento spaziale, scala dimensionale e filtri usati dal telescopio spaziale Hubble, nell'acquisire l'immagine di NGC 4649 e NGC 4647. Cortesia: NASA, ESA, Z. Levay (STScI)

Orientamento spaziale, scala dimensionale e filtri usati dal telescopio spaziale Hubble, nell'acquisire l'immagine di NGC 4649 e NGC 4647. Cortesia: NASA, ESA, Z. Levay (STScI)

Il brillantissimo nucleo di Messier 60 ospita un buco nero supermassiccio, attualmente quiescente, la cui massa è stimata in 3-4 miliardi di masse solari. Cortesia: NASA / ESA

Il brillantissimo nucleo di Messier 60 ospita un buco nero supermassiccio, attualmente quiescente, la cui massa è stimata in 3-4 miliardi di masse solari. Cortesia: NASA / ESA

Il nucleo della galassia a spirale NGC 4647. Cortesia: NASA / ESA

Il nucleo della galassia a spirale NGC 4647. Cortesia: NASA / ESA

La zona di confine visuale tra la galassia ellittica e la galassia a spirale. Cortesia: NASA / ESA

La zona di confine visuale tra la galassia ellittica e la galassia a spirale. Cortesia: NASA / ESA

La regione nordoccidentale di NGC 4647. Cortesia: NASA / ESA

La regione nordoccidentale di NGC 4647. Cortesia: NASA / ESA

Questa immagine e le successive mostrano dettagli a piena risoluzione di Messier 60 e delle sue propaggini più esterne. La maggiore o minore luminosità generale è data dalla vicinanza al nucleo galattico della regione ritagliata. I brillanti oggetti puntiformi visibili un po' dovunque sono ammassi globulari. Sono chiaramente riconoscibili, inoltre, numerose galassie di sfondo ellittiche e a spirale. Cortesia: NASA / ESA

Questa immagine e le successive mostrano dettagli a piena risoluzione di Messier 60 e delle sue propaggini più esterne. La maggiore o minore luminosità generale è data dalla vicinanza al nucleo galattico della regione ritagliata. I brillanti oggetti puntiformi visibili un po' dovunque sono ammassi globulari. Sono chiaramente riconoscibili, inoltre, numerose galassie di sfondo ellittiche e a spirale. Cortesia: NASA / ESA

Cortesia: NASA / ESA

Cortesia: NASA / ESA

Cortesia: NASA / ESA

Cortesia: NASA / ESA

Cortesia: NASA / ESA

Cortesia: NASA / ESA

Cortesia: NASA / ESA

Cortesia: NASA / ESA

Cortesia: NASA / ESA

Cortesia: NASA / ESA

Cortesia: NASA / ESA

Cortesia: NASA / ESA

Cortesia: NASA / ESA

Cortesia: NASA / ESA

Arp 116, così come appare nel catalogo delle galassie peculiari di Halton Arp. Le due galassie sono ruotate di 90° in senso antiorario rispetto all'immagine del telescopio spaziale Hubble. Cortesia: California Institute of Technology (1966)

Arp 116, così come appare nel catalogo delle galassie peculiari di Halton Arp. Le due galassie sono ruotate di 90° in senso antiorario rispetto all'immagine del telescopio spaziale Hubble. Cortesia: California Institute of Technology (1966)

Riferimenti

Tag: telescopio spaziale hubble, Arp 116, NGC 4647, NGC 4649, M60, galassie ellittiche, galassie a spirale, galassie peculiari, articoli, gallerie

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