La navicella spaziale XRISM della NASA ha misurato i venti in eruzione dalla galassia starburst Messier 82 (M82) alla sorprendente velocità di 2 milioni di miglia orarie (3,21 milioni di chilometri orari). Questa scoperta conferma le teorie di lunga data su come la formazione stellare determina potenti deflussi galattici, ma evidenzia anche le principali discrepanze che gli astronomi stanno ora cercando di spiegare.
La “Galassia del Sigaro” e i suoi deflussi estremi
M82, situata a 12 milioni di anni luce di distanza nella costellazione dell’Orsa Maggiore, è una “galassia starburst”, ovvero produce stelle a una velocità dieci volte superiore a quella della nostra Via Lattea. Questa intensa formazione stellare alimenta un’attività estrema nel nucleo della galassia, espellendo gas e polvere surriscaldati in venti colossali che si estendono per oltre 40.000 anni luce. Questi venti sono stati osservati da più telescopi, tra cui Hubble, James Webb, Chandra e Spitzer.
La domanda principale alla base di questa ultima ricerca era se questi deflussi fossero direttamente collegati alla rapida formazione stellare e all’attività delle supernovae al centro della galassia. La risposta sembra essere sì, ma con una complessità sorprendente.
Misurazioni rivoluzionarie di XRISM
Utilizzando il suo strumento Resolve, XRISM ha rilevato la radiazione di raggi X emessa dal ferro surriscaldato nel nucleo di M82. Ciò ha rivelato temperature che raggiungono i 45 milioni di gradi Fahrenheit (25 milioni di gradi Celsius), calore che genera un’enorme pressione verso l’esterno. Queste misurazioni confermano che le onde d’urto derivanti dalla formazione stellare e dalle supernove stanno effettivamente guidando i venti, ma le velocità osservate superano le previsioni di alcuni modelli esistenti.
“Non avevamo la capacità di misurare le velocità necessarie per verificare l’ipotesi… Ora vediamo il gas muoversi ancora più velocemente di quanto previsto da alcuni modelli.” – Erin Boettcher, Università del Maryland e NASA Goddard Space Flight Center.
Un puzzle sulla massa mancante
Il team ha scoperto che M82 espelle l’equivalente di materiale pari a sette soli all’anno. Tuttavia, i dati di XRISM suggeriscono che solo quattro di quelle masse solari sono prese in considerazione nel vento osservato. Dove vanno le restanti tre masse solari?
I ricercatori teorizzano che questi potrebbero fuoriuscire come gas caldo attraverso altri meccanismi, o che i modelli attuali sottostimano il tasso di deflusso totale. La discrepanza è significativa, poiché mette in discussione la completezza della nostra comprensione delle galassie starburst.
Implicazioni per l’evoluzione galattica
I risultati di XRISM stanno costringendo gli scienziati ad affinare la loro comprensione di come funzionano le galassie starburst. Alcuni modelli esistenti risalgono agli anni ’80 e questi nuovi dati forniscono l’opportunità tanto necessaria per convalidarli o rivederli.
La ricerca fa luce anche sulla connessione tra venti galattici e raggi cosmici. Le stesse forze che guidano questi deflussi probabilmente accelerano anche le particelle ad alta energia, suggerendo che le galassie starburst potrebbero essere le principali fonti di raggi cosmici.
Le osservazioni in corso da XRISM saranno cruciali per risolvere il puzzle della massa mancante e costruire modelli più accurati di galassie starburst, rivelando potenzialmente nuove intuizioni sull’evoluzione galattica.
