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AGI - Nel corso della storia del cosmo, le galassie tendono a crescere ed evolvere attraverso la fusione con altre galassie. Ma esistono dei rari esemplari che si comportano come una capsula del tempo: queste galassie, dette fossili o relitti (in inglese, relic), si sono formate molto rapidamente nelle primissime fasi dell'universo, producendo la quasi totalità delle loro stelle in meno di tre miliardi di anni dopo il Big Bang, e da allora sono rimaste praticamente intatte.
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La scoperta di KiDS J0842+0059
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Un nuovo studio ha ora osservato la galassia relic più lontana mai scoperta: un fossile cosmico, rimasto immutato per circa 7 miliardi di anni. Si chiama KiDS J0842+0059 ed è la prima galassia fossile massiccia confermata al di fuori dell'universo locale, attraverso osservazioni spettroscopiche e immagini ad alta risoluzione. La scoperta, realizzata da un team internazionale guidato dall'Istituto nazionale di astrofisica (Inaf), è stata resa possibile grazie al Large Binocular Telescope (LBT), telescopio gestito da Italia, Germania e Stati Uniti sulla sommità del Monte Graham, in Arizona.
Un fossile perfettamente conservato
"Abbiamo scoperto una galassia 'perfettamente conservata' da miliardi di anni, un vero reperto archeologico che ci racconta come nascevano le prime galassie", spiega Crescenzo Tortora, ricercatore Inaf e primo autore dello studio. Le galassie fossili sono come i dinosauri dell'universo: studiarle ci permette di comprendere le condizioni ambientali in cui si sono formate e come si sono evolute le galassie massicce odierne.
Dalla survey KiDS alle conferme con LBT
La galassia, che osserviamo com'era circa 3 miliardi di anni fa, era stata inizialmente identificata nel 2018 all'interno del progetto KiDS (Kilo Degree Survey), una survey pubblica dello European Southern Observatory (ESO) realizzata dal telescopio italiano VST all'Osservatorio di Paranal, in Cile. Le immagini KiDS hanno fornito una stima della massa e delle dimensioni della galassia, poi caratterizzate con lo strumento X-Shooter sul Very Large Telescope dell'ESO.
Conferma della compattezza con ottica adattiva
Per confermare la compattezza della galassia, sono state cruciali le nuove osservazioni con il Large Binocular Telescope, dotato del sistema SOUL di ottica adattiva, che compensa in tempo reale gli effetti della turbolenza atmosferica. Le osservazioni hanno un grado di dettaglio dieci volte superiore rispetto ai dati della survey KiDS.
Una vera galassia relic
"I dati del Large Binocular Telescope ci hanno permesso di confermare che KiDS J0842+0059 è effettivamente compatta e quindi una vera galassia relic, con una forma simile a NGC 1277", spiega Chiara Spiniello, ricercatrice all'Università di Oxford, associata Inaf e principal investigator del progetto Inspire.
Implicazioni per la formazione galattica
L'esistenza di galassie relic massicce come KiDS J0842+0059 o NGC 1277 dimostra che alcune galassie possono formarsi rapidamente, restare compatte e poi rimanere inerti per miliardi di anni, sfuggendo alla crescita per fusione. "Studiare questi fossili cosmici ci aiuta a ricostruire la storia di formazione dei nuclei delle galassie massicce odierne", conclude Tortora. "Con tecnologie all'avanguardia come l'ottica adattiva e il supporto di telescopi come LBT, possiamo migliorare la nostra comprensione di questo tipo di galassie. Nel futuro prossimo, inoltre, faremo un passo in avanti con il telescopio spaziale Euclid".
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