Alle galassie piace ruotare in senso orario

Uno studio condotto su 263 galassie a spirale nel campo Jades rivela che i due terzi di esse stanno ruotando in senso orario rispetto alla Terra, mentre solo un terzo in senso antiorario. Questo risultato inaspettato potrebbe avere a che fare con altre anomalie riscontrate in astrofisica, come la tensione di Hubble e l'età delle galassie massicce. I dettagli su Mnras.

Lungi da qualsiasi allusione calcistica, i colori rosso e blu indicano in questa immagine il verso in cui una galassia sta ruotando. Ogni cerchietto racchiude infatti niente meno che una galassia a spirale. Galassie che girano, girano, ma non nel modo in cui ci si aspetta. Sembrerebbe ci sia un verso preferenziale negli eterni giri che stelle e gas compiono all’interno delle galassie. Lo studio che lo racconta è uscito il mese scorso su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society e lo ha scritto Lior Shamir, professore associato della Kansas State University, nello stato omonimo. Shamir ha analizzato attentamente le immagini del programma Jades (James Webb Space Telescope Advanced Deep Extragalactic Survey), realizzato col telescopio Webb. Scoprendo che i moti delle galassie non sono distribuiti casualmente, come ci si sarebbe aspettato. Delle 263 galassie selezionate nelle immagini, ben due terzi sta ruotando in senso orario – quelle nei cerchietti blu, se ci avete visto bene –, e solo un terzo in quello antiorario. 

I dettagli dello studio sono raccontati da Shamir. «L’analisi delle galassie è stata fatta tramite un’analisi quantitativa delle loro forme, ma la differenza è così ovvia che chiunque guardi l’immagine può vederla», dice l’autore dello studio. «Non c’è bisogno di abilità o conoscenze speciali per vedere che i numeri sono diversi. Con la potenza del telescopio spaziale James Webb, chiunque può notarlo».

Il campione di oggetti studiato da Shamir è stato selezionato per consentire una stima accurata del verso di rotazione e conta, come si diceva, quasi trecento galassie a spirale. Fondamentali sono state le impressionanti immagini di NirCam, portentosa camera a bordo di Webb che osserva nell’infrarosso.

È proprio un rompicapo, questo qua. Per l’idea che ci siamo fatti dell’universo, non dovrebbe esserci una direzione privilegiata dei moti all’interno delle galassie. Le galassie che – rispetto alla Via Lattea – ruotano in senso orario ci si aspetta che come numero siano pari a quelle che ruotano in senso antiorario. Seppur nutrendo alcune perplessità, Shamir prova ad avanzare qualche ipotesi su come questo sia possibile.

«La causa non è ancora chiara, ma ci sono due possibili spiegazioni principali. Una spiegazione», propone lo scienziato, «è che l’universo sia nato ruotando. Questa spiegazione concorda con teorie come la cosmologia dei buchi neri, che postula che l’intero universo sia l’interno di un buco nero. Ma se l’universo è effettivamente nato in rotazione, significa che le teorie esistenti sul cosmo sono incomplete».

Centrifugato da un buco nero. Così insomma, sarebbe nato l’universo. Un’altra spiegazione ha a che fare col verso in cui la Terra, assieme al Sistema solare, sta ruotando attorno al centro della Via Lattea. Ricordiamoci infatti che, anche se ci sembra di star fermi, siamo attualmente in viaggio alla non trascurabile velocità di 220 chilometri al secondo attorno al nucleo della nostra galassia. A causa dell’effetto Doppler relativistico, ci si aspetta che la luce proveniente dalle galassie che ruotano nel verso opposto rispetto alla Terra – e che a noi appaiono ruotare in senso orario – sia più brillante. Questo fenomeno, finora ritenuto trascurabile, potrebbe spiegare perché le galassie che vediamo ruotare in senso orario sono più comuni. Ne osserviamo di più perché sono più brillanti e quindi si vedono meglio nelle immagini. A differenza di quelle animate dal moto in senso antiorario, che non possono godere di questo contributo extra di brillantezza.

«Se è davvero così, dovremo ricalibrare le nostre misure della distanza per l’universo profondo», conclude Shamir. «La ricalibrazione delle misure della distanza può anche spiegare diverse altre questioni irrisolte in cosmologia, come le differenze nel tasso di espansione dell’universo – la cosiddetta tensione di Hubble –  e le grandi galassie che, secondo le misurazioni della distanza esistenti, ci si aspetta che siano più vecchie dell’universo stesso».

Fonte: Media INAF