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M83, la Girandola del Sud, vista da ALMA nel gas molecolare freddo
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Una nuova immagine dell’osservatorio ALMA, in Cile, mostra la galassia a spirale M83 non nella luce delle stelle ma nel debole bagliore radio del gas freddo, la materia prima da cui nascono le nuove stelle. Le misure di questo gas indicano che a decidere quanto diventa denso e caldo sono la rotazione della galassia, la sua barra e i suoi bracci a spirale, più delle stelle giovani.
Una galassia disegnata con la sua materia prima
M83, detta anche Girandola del Sud, si trova a circa 15 milioni di anni luce da noi, nella costellazione dell’Idra. Nelle fotografie comuni è una spirale luminosa di stelle e polvere. ALMA, una rete di radioantenne sull’altopiano di Chajnantor, nelle Ande cilene, vede altro: la luce a lunghezze d’onda millimetriche emessa dalle molecole nelle nubi di gas freddo.
Queste nubi contano perché quasi tutte le stelle nascono dal collasso di una nube del genere. Una volta accese, le stelle riscaldano il gas che le circonda e rendono più difficile un nuovo collasso, mentre la rotazione della galassia continua a rimescolare il gas. Insieme, questi effetti stabiliscono a che ritmo una galassia forma nuove stelle.
M83 è un buon banco di prova per due motivi. Somiglia molto alla nostra Via Lattea, anch’essa una spirale con una barra centrale, e la vediamo quasi di faccia: i bracci, la barra e gli spazi tra un braccio e l’altro si distendono davanti a noi senza sovrapporsi.
A modellare il gas è la struttura della galassia, non le sue stelle
L’immagine viene da uno studio guidato da Jin Koda e pubblicato nel 2025 su The Astrophysical Journal. Il gruppo ha mappato l’emissione del monossido di carbonio (CO), la molecola con cui gli astronomi seguono il gas freddo, in due delle sue righe spettrali, cioè a due lunghezze d’onda caratteristiche, distinguendo dettagli di circa 150 anni luce. La riga a lunghezza d’onda più corta nasce da un livello energetico più alto della molecola, e per essere emessa ha quindi bisogno di gas più denso o più caldo: il rapporto tra le due righe funziona così da termometro e da indicatore di densità.
Il rapporto segue la struttura della galassia: è basso negli spazi tra i bracci, cresce nei bracci e nella barra e tocca il massimo proprio al centro. Nei bracci e nella barra questa variazione indica un gas da due a tre volte più denso, più caldo, o entrambe le cose. L’aumento compare anche nei tratti dei bracci dove non si formano stelle: lì, dunque, a modificare le condizioni del gas sono i bracci stessi, non le stelle. Vicino agli ammassi di stelle giovani il rapporto sale ancora, ma solo localmente.
Gli autori concludono che a determinare lo stato della maggior parte del gas nel disco di M83 sono la rotazione, la barra e i bracci della galassia, mentre il riscaldamento dovuto alle nuove stelle resta limitato ai loro immediati dintorni. Poiché studi precedenti sulla Via Lattea e su altre spirali barrate erano arrivati a conclusioni simili, gli autori si aspettano che lo stesso comportamento sia comune tra le galassie di questo tipo.
Dove e quando trovare M83
M83 si trova ad ascensione retta 13h 37m e declinazione −29° 52′. Con questa declinazione non sorge mai per chi osserva a nord di circa 60°N; da Roma sale al massimo a circa 18° sopra l’orizzonte sud, quindi resta bassa, e da gran parte dell’Europa, più a nord, è ancora più difficile da cogliere. Dall’emisfero australe è invece un bersaglio facile: a sud di circa 60°S non tramonta mai, e intorno ai 30°S passa quasi allo zenit.
In ottobre M83 è vicina al Sole nel cielo e non si può osservare. Torna nel cielo del mattino verso la fine dell’anno; a metà aprile si trova in opposizione al Sole e raggiunge la massima altezza nel cuore della notte; da maggio a settembre è nel cielo serale.
Con una magnitudine apparente di circa 7,5, M83 è una delle galassie a spirale più luminose del cielo, e da un luogo dove sale ben al di sopra dell’orizzonte si può vedere con un binocolo, anche se solo come una piccola macchia debole e sfumata, non come la spirale delle fotografie. Dalle medie latitudini settentrionali è difficile perfino al telescopio: Charles Messier, che osservava da Parigi, nel 1781 ha annotato che si riusciva a vederla solo con la massima concentrazione. La NASA indica giugno come il mese in cui è più facile osservarla; in quel periodo M83 è ben posizionata nelle ore serali. Il gas freddo di questa immagine, però, non si vede né a occhio nudo né con alcun telescopio ottico: brilla a lunghezze d’onda millimetriche, che solo i radiotelescopi come ALMA possono registrare.
Fonti e licenze
- ALMA Observatory, A swirling galaxy (5 ottobre 2026) — L’immagine, la descrizione di ciò che mostra (la luce delle molecole di gas freddo, gli ingredienti della formazione stellare), 15 milioni di anni luce, la somiglianza di M83 con la Via Lattea, la vista quasi di faccia. Licenza dell’immagine CC BY 4.0 secondo https://www.almaobservatory.org/en/copyright-notice/ . https://www.almaobservatory.org/en/audiences/a-swirling-galaxy/
- ESO Picture of the Week potw2640a (5 ottobre 2026) — La pubblicazione originale della stessa immagine, con il link all’articolo scientifico e un confronto in luce visibile. https://www.eso.org/public/images/potw2640a/
- Koda, Egusa, Hirota et al., The Astrophysical Journal 986, 29 (2025), Dynamically Driven Evolution of Molecular Gas in the Barred Spiral Galaxy M83 Traced by CO J = 2–1/1–0 Line Ratio Variations — Mappa del rapporto tra le righe CO 2–1 e 1–0 con una risoluzione di 46 pc; rapporto basso tra i bracci, alto nella barra e nei bracci (densità o temperatura più alte di un fattore 2–3), anche nei bracci senza formazione stellare, più alto vicino alle regioni H II; effetto delle stelle (feedback stellare) circoscritto; gas governato dalla struttura e dalla rotazione della galassia; probabilmente un tratto comune alle spirali barrate. https://doi.org/10.3847/1538-4357/add1dc
- NASA Hubble Messier Catalog, Messier 83 — Costellazione dell’Idra, magnitudine apparente 7,5, una delle galassie a spirale più luminose, visibile con il binocolo, più facile da osservare in giugno. https://science.nasa.gov/mission/hubble/science/explore-the-night-sky/hubble-messier-catalog/messier-83/
- SIMBAD (CDS), M 83 — Posizione AR 13h 37m 00,9s, Dec −29° 51′ 57″ (J2000), V = 7,52. https://simbad.cds.unistra.fr/simbad/sim-id?Ident=M83
- JPL Horizons — Posizione del Sole in date tra ottobre 2026 e luglio 2027, usata per stabilire quando M83 è osservabile. https://ssd.jpl.nasa.gov/horizons/
- SEDS Messier Database, Messier 83 — Charles Messier ha catalogato M83 da Parigi il 17 febbraio 1781 e ha scritto che si riusciva a vederla solo con la massima concentrazione (nella traduzione inglese di SEDS: «only with the greatest concentration»); uno degli oggetti di Messier più difficili dalle medie latitudini settentrionali. http://www.messier.seds.org/m/m083.html
