Una galassia fissata con la pulizia

Molte galassie sono piene di polvere, mentre altre mostrano rare strisce opache di fuliggine cosmica che turbinano tra le stelle e il gas. Ma la galassia ritratta in questa immagine, ottenuta con la camera OmegaCAM montata sul telescopio per survey del VLT (VST) dell’ESO, in Cile, è insolita: si tratta della galassia nana IC 1613,nella costellazione della Balena, che è una vera maniaca della pulizia! IC 1613 contiene pochissima polvere, e ciò permette agli astronomi di esplorarne il contenuto con molta chiarezza. Non è solo una questione di apparenza: la pulizia della galassia è fondamentale per capire l’Universo intorno a noi.

OmegaCAM è una camera da 32 CCD, di 256 milioni di pixel, montata sul telescopio VST da 2,6 metri di diametro all’Osservatorio del Paranal in Cile, a cui collabora anche l’INAF-Osservatorio Astronomico di Capodimonte (Napoli) che ha prodotto il telescopio con l’assistenza degli osservatori di Padova e Arcetri. L’immagine del VST mostra in dettaglio la bellezza non convenzionale della galassia, fatta di stelle sparse e gas brillante di una tinta rosata.

L’astronomo tedesco Max Wolf scoprì il debole bagliore di IC 1613 nel 1906. Nel 1928 il suo connazionale Walter Baade usò il più potente telescopio da 2,5 metri di diametro all’Osservatorio di Mount Wilson in California per distinguere le singole stelle della galassia. Da queste osservazioni gli astronomi ricavarono l’idea che la galassia dev’essere abbastanza vicina alla Via Lattea, perché è possibile risolvere le singole stelle, luci come punte di spillo, solo per le galassie più vicine a noi.

Da allora gli astronomi hanno confermato che IC 1613 è proprio uno dei membri del Gruppo Locale, una raccolta di più di 50 galassie che comprende la nostra, cioè la Via Lattea. IC 1613 si trova a circa 2,4 milioni di anni luce da noi. È relativamente ben studiata grazie alla sua vicinanza; gli astronomi hanno scoperto che è una nana irregolare, senza molte delle caratteristiche, come per esempio un disco di stelle, comuni ad altre galassie minuscole.

Ma ciò che IC 1613 non ha per forma, lo compensa con l’ordine. Sappiamo con elevata precisione la distanza di IC 1613, in parte grazie al livello insolitamente basso di polvere sia nella galassia che lungo la linea di vista dalla Via Lattea – cosa che permette osservazioni molto più nitide. La polvere cosmica è formata da vari elementi pesanti, come carbonio e ferro, così come da molecole più grandi e granulose. Non solo la polvere blocca la luce, rendendo più difficile individuare gli oggetti circondati dalla polvere, ma diffonde preferenzialmente la luce blu. Ne risulta che la polvere cosmica rende gli ogetti più rossi, quando osservati con un telescopio, di quanto non siano in realtà. Gli astronomi possono tenere conto di questo arrossamento quando studiano gli oggetti. In ogni caso minore è l’arrossamento, e più le osservazioni risultano precise.

La seconda ragione per cui conosciamo la distanza di IC 1613 così precisamente è che la galassia contiene un grande numero di stelle notevoli di due diversi tipi: le variabili Cefeidi e le variabili RR Lyrae. Oltre alle due Nubi di Magellano, IC 1613 è l’unica galassia nana irregolare nel Gruppo Locale in cui sono state identificate variabili del tipo RR Lyrae. Entrambe le classi di stelle pulsano ritmicamente, diventando più grandi e brillanti in modo caratteristico a intervalli fissi.

Come sappiamo dalla nostra esperienza quotidiana, oggetti luminosi, come una lampadina o la fiamma di una candela, appaiono più deboli a mano a mano che si allontanano da noi.  Gli astronomi usano questa semplice relazione per stimare le distanze degli oggetti nell’Universo – questo però solo quando conoscono la loro luminosità intrinseca.

Le Cefeidi e le variabili RR Lyrae hanno la speciale proprietà che il periodo di variazione della luminosità è direttamente legato alla loro luminosità intrinseca. Misurando perciò quanto velocemente la loro luce fluttua si può derivare la loro luminosità intrinseca. Quindi si possono confrontare questi valori con la luminosità apparente misurata e derivare quando lontani devono essere per apparire così deboli come vengono viste.

Stelle di luminosità intrinseca nota possono essere usate come candele standard, come dicono gli astornomi, così come una candela di luminosità specifica può funzionare come misura di intervalli di distanza basandosi sulla luminosità osservata della sua fiammella.

Usando candele standard – come le stelle variabili all’interno di IC 1613 e le meno comuni supernove di tipo Ia, che sono visibili a grandissime distanze cosmiche – gli astronomi hanno costruito una lunghissima scala delle distanze cosmiche, per arrivare sempre più lontano nello spazio.

Decenni fa, IC 1613 ha aiutato gli astronomi a scoprire come sfruttare le stelle variabili per misurare la vasta distesa dell’Universo. Non male per una piccola galassia informe.

Per saperne di più:

• Vai al comunicato stampa ESO in italiano

Guarda il servizio video su INAF-TV:

Fonte: Media INAF | Scritto da Redazione Media Inaf