Il curioso caso della galassia “occhio di bue”, così chiamata per il numero record di anelli

Come se una freccia ne avesse trafitto il cuore è quanto osservato nella galassia “occhio di bue”. L’impatto perfettamente centrale ha prodotto una serie di anelli come quelli prodotti da un sasso gettato nello stagno.

occhio di bue
Al centro dell'immagine la galassia LEDA 1313424, battezzata "occhio di bue" e alla sua sinistra la piccola galassia ellittica azzurra che ne ha attraversato il nucleo generando 9 anelli. Credit: NASA, ESA, Imad Pasha (Yale University), Pieter G. van Dokkum (Yale University).

È stata denominata galassia “occhio di bue”, a motivo della sua forma ad anelli concentrici, ma il suo nome di catalogo è LEDA 1313424, una gigantesca galassia a circa 600 milioni di anni luce dalla Terra in direzione della costellazione dei Pesci.

L’attenzione nei confronti di questa galassia è nata casualmente. Analizzando “visivamente” una raccolta di immagini prese con telescopi da Terra, l’attenzione del dottor Pasha, primo autore dell’articolo in cui sono stati pubblicati i risultati della ricerca, è stata catturata dalla peculiare forma della galassia e da lì è scattato uno studio dedicato per comprenderne l’origine.

In astronomia, come in altri campi della scienza, la mole di informazione è così grande che molte analisi vengono effettuate automaticamente. Tuttavia, nonostante il crescente potere dei metodi di machine learning, quindi di intelligenza artificiale, l’ispezione visuale da parte dell’occhio del ricercatore può fare la differenza, come nel caso della galassia “occhio di bue”.

Una volta scoperta la peculiarità di questa galassia, sono state pianificate ed effettuate osservazioni con il telescopio spaziale Hubble e con il telescopio Keck, sul Maunakea alle Hawaii.

Incredibilmente, sono stati osservati ben 9 anelli pressoché concentrici di cui 8 visibili nell’immagine di Hubble ed un nono visibile nell’immagine del Keck. Un vero record! Infatti, mai erano stati osservati così tanti anelli in nessun’altra galassia, al più due-tre.

Qual è l’origine degli anelli

E qui entra in gioco l'interpretazione dei ricercatori i quali hanno scoperto che questi anelli sono stati prodotti quando una piccola galassia ellittica di colore azzurro (quella visibile affiancata a sinistra della galassia “occhio di bue”) si è scontrata ed ha letteralmente attraversato il nucleo dell’ “occhio di bue”.

occhio di bue
La galassia "occhio di bue" con sopvrapposte le linee che indicano la posizione dei 9 anelli. Credit: NASA, ESA, Ralf Crawford (STScI).

Oggi, questa piccola galassia ellittica la vediamo ormai emersa dall’impatto avvenuto circa 50 milioni di anni fa. Si sta ora allontanando lungo il suo cammino e si trova ad una distanza di circa 130 mila anni luce.

Ciò che è successo è analogo a ciò che osserviamo quando lanciamo un sasso sulla superficie dell’acqua. A seguito dell’impatto si formano delle onde o increspature concentriche che dal punto di impatto si vanno espandendo.

L’impatto della piccola galassia ellittica con il nucleo della galassia LEDA 1313424 ha prodotto una serie di onde o increspature, ben 9, che si sono andate popolando di stelle (le si vede proprio perché rese brillanti dalle stelle che in esse sono nate).

Il processo di formazione stellare all’interno di una nube molecolare è innescato da instabilità gravitazionali. Instabilità gravitazionali sono prodotte, ad esempio, durante le collisioni tra galassie, cui generalmente segue un’intensa formazione di stelle.

"Stiamo catturando il Bullseye (occhio di bue in italiano) in un momento molto speciale", ha detto Pieter G. van Dokkum, coautore e professore a Yale. “C’è una finestra molto stretta dopo l’impatto in cui una galassia come questa avrebbe così tanti anelli.”

In altre parole, in futuro questi anelli andranno sia dissipandosi che confondendosi tra loro.

onde
Come l'impatto di un sasso sulla superfcie dell'acqua produce usa serie di onde concentriche, l'impatto della galassia ellittica col nucleo di "occhio di bue" ha prodotto una serie si anelli.

Per comprendere cosa sia successo è stato fondamentale l’utilizzo dello strumento Keck Cosmic Web Imager (KCWI) montato al Keck, grazie al quale è stato rilevata la scia di gas che ancora collega le due galassie e la direzione del moto (di allontanamento post-impatto).

Scienza sicuramente, ma che una dose di fortuna nel notare tra migliaia di immagini questo "occhio di bue" e nel notarlo in un’epoca di cui ancora tutti gli anelli sono visibili.

Riferimenti allo studio:

Imad Pasha et al 2025 ApJL 980 L3DOI - The Bullseye: HST, Keck/KCWI, and Dragonfly Characterization of a Giant Nine-ringed Galaxy, Imad Pasha et al 2025 ApJL 980 L3 - 10.3847/2041-8213/ad9f5c