Archeologia extragalattica: ricostruita la storia di 12 miliardi di anni della galassia a spirale NGC 1365

Per la prima volta nella storia dell'astronomia, un team di ricercatori ha applicato il rigoroso metodo dell'archeologia chimica a una galassia situata al di fuori della Via Lattea, inaugurando ufficialmente un nuovo filone di studi denominato "archeologia extragalattica". Questa ricerca pionieristica, i cui risultati sono stati pubblicati sulla prestigiosa rivista Nature Astronomy il 23 marzo 2026, ha permesso di ricostruire l'intera evoluzione, durata ben 12 miliardi di anni, della galassia a spirale NGC 1365. Lo studio si è basato sull'analisi delle "impronte digitali" chimiche preservate nel gas cosmico. A guidare l'impresa è stata Lisa Kewley, direttrice del Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian (CfA), la quale ha evidenziato come questo rappresenti il primo caso in cui l'archeologia chimica viene impiegata con tale precisione oltre i confini della nostra galassia.

I dati necessari per la realizzazione del progetto sono stati raccolti attraverso la survey TYPHOON, avvalendosi del telescopio Irénée du Pont situato presso l'Osservatorio di Las Campanas. Questa strumentazione ha garantito una risoluzione spaziale estremamente elevata, fondamentale per analizzare nel dettaglio le singole regioni di formazione stellare. Gli scienziati hanno mappato la distribuzione dell'ossigeno attraverso più di 4.500 pixel spaziali (spaxel) all'interno di NGC 1365. L'ossigeno è stato scelto come tracciante chiave poiché viene generato rapidamente dalle stelle massicce e successivamente diffuso nello spazio dalle esplosioni di supernova. Queste mappe dell'ossigeno funzionano come un vero e proprio palinsesto cosmico, dove ogni evento significativo, dalle fusioni galattiche ai cicli di vita stellare, lascia una traccia indelebile e decifrabile.

Le analisi hanno confermato che NGC 1365 ha iniziato la sua esistenza come un sistema di dimensioni ridotte, il cui nucleo centrale si è formato in un'epoca molto remota. Tra 11,9 e 12,5 miliardi di anni fa, questa regione centrale ha subito un rapido arricchimento di ossigeno in seguito a una serie di fusioni con galassie nane circostanti. Al contrario, i bracci di spirale esterni si sono sviluppati in fasi successive, alimentati da continui processi di accrezione di materia. Per interpretare correttamente queste complesse firme chimiche, i ricercatori hanno incrociato le osservazioni dirette con le simulazioni cosmologiche del progetto Illustris, utilizzando nello specifico il modello TNG0053. Attraverso l'analisi di circa 20.000 galassie simulate, il progetto Illustris, sviluppato con il contributo fondamentale di Volker Springel e Mark Vogelsberger, ha fornito un contesto essenziale per comprendere l'evoluzione galattica su scala universale.

Fino a questo momento, la metodologia dell'archeologia galattica era stata applicata quasi esclusivamente allo studio della Via Lattea per ricostruirne le origini, rendendo questo nuovo studio un passo avanti monumentale per l'astrofisica. La scelta di NGC 1365, una galassia situata nell'Ammasso della Fornace a una distanza di circa 18,1 megaparsec, è stata dettata dalla sua particolare orientazione. Essendo rivolta quasi frontalmente rispetto alla Terra, ha permesso una raccolta dati semplificata e la produzione di immagini del disco galattico nitide e ad alta risoluzione. Le scoperte effettuate consolidano il modello cosmologico prevalente, secondo il quale le grandi galassie a spirale, inclusa la nostra, accrescono la propria massa attraverso ripetute fusioni con sistemi galattici minori.

Lars Hernquist, stimato professore di astrofisica a Harvard e astronomo presso il CfA, ha sottolineato come questa ricerca dimostri in modo tangibile come i processi astronomici simulati influenzino la morfologia delle galassie nel corso di miliardi di anni. L'applicazione di questo metodo innovativo a NGC 1365 stabilisce un quadro di riferimento cruciale per futuri studi comparativi sull'evoluzione delle galassie. Questo approccio consentirà agli scienziati di rispondere a un interrogativo fondamentale: il percorso evolutivo della Via Lattea è uno standard comune o rappresenta un caso unico tra i grandi sistemi a spirale? L'allineamento preciso tra i dati empirici e le simulazioni di Illustris conferisce un'altissima affidabilità alla cronologia della crescita di NGC 1365, confermando che il suo cuore si è arricchito di elementi pesanti nelle prime fasi, mentre le strutture periferiche si sono aggregate gradualmente nel tempo.