Astrofisica

Evoluzione stellare nella galassia Leo P

This image from the NASA/ESA/CSA James Webb Space Telescope shows a portion of the Leo P dwarf galaxy (stars at lower right represented in blue). Leo P is a star-forming galaxy located about 5 million light-years away in the constellation Leo. A team of scientists collected data from about 15,000 stars in Leo P to deduce its star formation history. They determined that it went through three phases: an initial burst of star formation, a “pause” that lasted several billion years, and then a new round of star formation that is still continuing. The image from Webb’s NIRCam (Near-Infrared Camera) combines infrared light at wavelengths of 0.9 microns (represented in blue), 1.5 microns (green), and 2.77 microns (red). The stars in Leo P appear blue in comparison to the background galaxies for several reasons. Young, massive stars that are common in star-forming galaxies are predominantly blue. Leo P also is extremely lacking in elements heavier than hydrogen and helium, and the resulting “metal-poor” stars tend to be bluer than Sun-like stars. A bubble-like structure at bottom center is a region of ionized hydrogen surrounding a hot, massive O-type star.

Leo P è una galassia nana isolata, distante circa 5 milioni di anni luce, situata al confine del nostro gruppo locale di galassie. Scoperta nel 2013 grazie a un’indagine radio, Leo P è apparsa fin da subito insolitamente primitiva: poche stelle (circa 400.000), una massa di metalli (elementi più pesanti dell’elio) pari a circa il 3% di quella del nostro Sole, e una composizione chimica che ricorda quella delle prime galassie nate dopo il Big Bang. Leo P è quindi una galassia molto interessante che permette di fare luce su alcuni misteri dell’evoluzione dell’universo.

Grazie alla risoluzione senza precedenti del James Webb Space Telescope (JWST), gli astronomi hanno osservato una popolazione di stelle blu, luminose e concentrate in una zona di Leo P ricca di gas. L’analisi di 15.000 di queste stelle ha permesso di capire che l’evoluzione stellare in questa galassia è iniziata molto presto, ai primordi dell’universo, per poi arrestarsi improvvisamente dopo il periodo della Grande Reionizzazione.

In questa fase evolutiva dell’universo, avvenuta tra i 450 e i 900 milioni di anni dopo il Big Bang, l’idrogeno neutro è stato ionizzato nuovamente a causa della radiazione ultravioletta proveniente dalle prime stelle. Secondi gli astronomi, l’idrogeno ionizzato caldo avrebbe impedito nelle galassie nane simili a Leo P la formazione di nuove stelle, mentre secondo un’altra ipotesi le prime supernovae avrebbero espulso il materiale gassoso necessario.

Ciò che differenzia Leo P dalle altre galassie di questo tipo è che la formazione stellare, dopo miliardi di anni di pausa, si è improvvisamente riattivata e ancora oggi nascono al suo interno nuove stelle. Un’ipotesi è che le galassie nane isolate vivano un ambiente abbastanza tranquillo da riuscire ad accumulare nuovamente il gas necessario, mentre le galassie nane all’interno di ammassi galattici più densi potrebbero essere immerse in aloni di gas caldo che inibiscono la nascita di nuove stelle.

marco