Arp 273, un fiore spaziale
Effetto dell’interazione gravitazionale tra due galassie
L’astronomo Halton Arp (1927–2013) deve la sua notorietà soprattutto a un catalogo fotografico di galassie da lui compilato. Il catalogo, noto con il nome di Atlas of Peculiar Galaxies, fu pubblicato nel 1966 dal California Institute of Technology e contiene in tutto 338 galassie. Ne fanno parte oggetti dalle forme strane, irregolari, distorte, causate spesso da interazioni gravitazionali tra galassie vicine, vicinissime o addirittura in via di fusione.
Un esempio tipico del contenuto del catalogo è Arp 273. Questa coppia di galassie, separate tra loro da non più di 100.000 anni luce, fu osservata da Hubble il 17 dicembre 2010 con la Wide Field Camera 3 (WFC3), producendo un’immagine così suggestiva che fu adoperata per celebrare il 21° anno di attività del telescopio spaziale.
Nell’immagine di Hubble, le due galassie appaiono come una sorta di fiore spaziale, disegnato con curve eleganti contro lo sfondo nero del cielo.
Ma la calma poetica della scena è solo un effetto della distanza (le due galassie, situate nella costellazione di Andromeda, si trovano a oltre 300 milioni di anni luce dalla Terra). Lo squisito livello di dettaglio fornito da Hubble permette di apprezzare particolari che indicano chiaramente che la situazione nelle due galassie è tutt’altro che tranquilla.
La più settentrionale delle due, chiamata UGC 1810, è una galassia a spirale in cui il disco e i bracci appaiono deformati in vario modo, come se un’onda avesse attraversato la galassia da parte a parte, tirando con diversa forza le sue parti, in modo tale che nucleo, disco e bracci non si trovano più sullo stesso piano ma sono variamente inclinati gli uni rispetto agli altri.
I bracci a spirale di UGC 1810 sono inoltre ricchissimi di ammassi di brillanti stelle blu: un segno di una recente e violenta attività di formazione stellare.
La causa più probabile dei fenomeni che interessano UGC 1810 è l’interazione gravitazionale con la galassia più piccola, UGC 1813, visibile in basso nell’immagine di Hubble. Gli astronomi ritengono che UGC 1813 sia passata attraverso UGC 1810, ma fuori centro. Ciò spiegherebbe il fatto che il nucleo e i bracci interni della galassia più grande siano relativamente indisturbati, mentre il suo braccio più esterno ha assunto una forma ad anello ed è ribollente di nuove stelle.
La forma anulare del braccio esterno e la spaziatura regolare dei giovani ammassi stellari che lo popolano sono entrambi segni già riscontrati anche in altri casi di attraversamento da parte di un’altra galassia.
A complicare la situazione nella periferia di UGC 1810 c’è la presenza di una probabile terza galassia a spirale, molto piccola, che ha interagito con uno dei suoi bracci.
L’effetto di questa seconda interazione gravitazionale si manifesta con un’evidente differenza tra la parte iniziale e la parte terminale del braccio di UGC 1810 attraversato da questa piccola spirale. La parte iniziale del braccio è infatti indisturbata e appare popolata da una fitta trama di stelle rosse e antiche. La parte terminale è invece sconvolta da una violenta attività di formazione stellare, con un caotico alternarsi di nubi di polveri e gas e giovani ammassi di stelle blu.
La galassia più piccola, UGC 1813, ha subito anch’essa effetti dall’interazione con UGC 1810. I suoi bracci appaiono srotolati, come se una forza irresistibile li avesse costretti ad aprirsi. Inoltre manifesta, come la galassia più grande, una recente attività di formazione stellare. Solo che, nel caso di UGC 1813, questa attività non interessa i bracci a spirale, ma il nucleo e il disco galattico.
La causa di questa diversità sta probabilmente nella differenza di massa tra le due galassie: UGC 1813 è infatti circa cinque volte meno massiccia di UGC 1810. Nel caso di galassie interagenti, l’attività di formazione stellare, indotta dalla compressione del gas provocato dall’incontro ravvicinato, comincia di solito prima nella minore delle due galassie, forse a causa del fatto che le galassie più piccole conservano maggiori riserve di gas all’interno del loro nucleo rispetto alle galassie più grandi.
