Quello di Arecibo è stato il radiotelescopio a piatto singolo più grande del mondo, prima di essere superato nel 2016 dal telescopio cinese FAST. A fine 2020 la piattaforma del ricevitore di Arecibo è crollata sulla parabola sottostante, distruggendo il telescopio. Tuttavia, i dati raccolti prima del collasso finale stanno aiutando gli astronomi a comprendere la formazione e distribuzione delle galassie vicine alla nostra.
Ora un team di ricercatori dall’Università dell’Australia occidentale e l’International Center for Radio Astronomy Research (ICRAR) di Perth ha utilizzato le osservazioni di Arecibo per testare la cosiddetta fall relation. Presentata nel 1983 da Michael Fall, questa formula ipotizza che la massa delle stelle in una galassia e la rotazione (studiata con il momento angolare) della galassia stessa siano correlate tra loro. Questo permetterebbe di determinare come una galassia crescerà ed evolverà.
Il campione di galassie più ampio nel suo genere
I dati di Arecibo utilizzati per la ricerca comprendono ben 564 galassie di varie forme ed età. Il campione più ampio di questo tipo che sia mai stato raccolto! L’autore principale dello studio, finanziato dall’Australian Research Council è Jennifer Hardwick e spiega che i loro risultati potrebbero essere d’aiuto a comprendere la formazione ed evoluzione successiva di molte galassie, tra cui la nostra.
“Sebbene la fall relation sia stata suggerita per la prima volta quasi 40 anni fa, la ricerca precedente per perfezionare le sue proprietà aveva piccoli campioni ed era limitata ai tipi di galassie utilizzate” dice Hardwick. “Questo lavoro sfida l’attuale comprensione degli astronomi di come le galassie cambiano nel corso della loro vita. E fornisce un vincolo per i futuri ricercatori a sviluppare ulteriormente queste teorie”.
La relazione tra stelle e galassie a cui appartengono
Come dichiarato da Hardwick, le precedenti ricerche sulla fall relation sono state limitate dalla tipologia e dal numero di galassie conosciute con dati precisi risolti. Sono questi dati, infatti, a essere utilizzati per misurare la rotazione delle galassie sfruttando l’effetto Doppler. “Poiché le galassie si evolvono nel corso di miliardi di anni, dobbiamo lavorare con istantanee della loro evoluzione, prese da diverse fasi della loro vita. E cercare di ricostruire il loro viaggio” spiega Hardwick.
Lo studio mostra che la relazione tra la massa delle stelle e la rotazione di una galassia non è quella che si ipotizzava. In particolar modo, diversi tipi di galassie mostrano una relazione diversa tra le due proprietà! Questo risultato ha lasciato gli astronomi con molte domande senza risposta sul ciclo di vita di una galassia.
Il supervisore e coautore di Hardwick, professor Luca Cortese, ritiene importante rivedere la ricerca man mano che la nostra tecnologia progredisce. Questo permetterà di rendere lo studio sempre più affidabile e sicuro. Cortese afferma:
Prima di arrivare alle nuove scoperte, è fondamentale rivisitare le conoscenze precedenti per assicurarsi che le nostre basi siano corrette. Fin dagli albori dell’astronomia extragalattica, era chiaro che il momento angolare è una proprietà chiave per comprendere come si formano ed evolvono le galassie. Tuttavia, a causa della difficoltà di misurare il momento angolare, sono mancati vincoli osservativi diretti alla nostra teoria.
L’importanza di Arecibo negli ultimi 58 anni
Nonostante il crollo del radiotelescopio di Arecibo, il censimento di galassie che ha fornito sarà indispensabile per approfondire questo studio e per altri studi futuri. In particolar modo, le osservazioni del telescopio del contenuto di idrogeno atomico nelle galassie saranno di grande aiuto per comprendere la loro costituzione gassosa. Tuttavia già questo studio della fall relation è di spicco.
“Questo lavoro fornisce un importante riferimento per studi futuri” afferma entusiasta Cortese. “Offre una delle migliori misurazioni della connessione tra momento angolare e altre proprietà delle galassie nell’Universo locale”. Dovremo aspettare la seconda metà di questo decennio prima che questo tipo di studi venga ripetuto con i dati raccolti dai radiotelescopi ora in costruzione, in test oppure in prova:
- SKA, lo Square Kilometre Array in costruzione in Australia e Sud Africa
- ASKAP, l’australiano SKA Pathfinder Telescope
- MeerKAT, il sudafricano Karoo Array Telescope
- FAST, il radiotelescopio cinese ad apertura sferica da 500 metri
La ricerca di Hardwick e il suo team rimarca quindi l’importanza del radiotelescopio di Arecibo per l’astronomia negli ultimi 58 anni, anche dopo il suo ritiro forzato nel 2020.
Lo studio completo può essere trovato qui.
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