La Galassia del Circinus è una galassia di Seyfert situata a 13 milioni di anni luce di distanza nella costellazione meridionale del Circinus. È una delle galassie attive più vicine alla Via Lattea. La sua magnitudine apparente è di 12.1, permettendo così di osservarla anche con piccoli telescopi. Questa galassia è identificata nel catalogo dell’Osservatorio Astronomico del Sud Europa con la designazione ESO 97-G13, oppure ESO 097-13. La Galassia del Circinus è classificata come una galassia Seyfert di tipo 2. Si tratta di una galassia a spirale con un nucleo compatto, che ospita un potente Nucleo Galattico Attivo (AGN). Gli AGN sono nuclei compatti che mostrano una luminosità notevolmente superiore, non attribuibile alle stelle. La maggior parte dell’emissione in almeno una parte dello spettro elettromagnetico è ritenuta il risultato di un buco nero supermassiccio che accresce materia. Una significativa porzione della luminosità della Galassia del Circinus proviene dal nucleo, sia grazie a un anello di formazione stellare che lo circonda sia per il contributo del buco nero supermassiccio centrale. La polvere generata dalla formazione stellare nella regione centrale della galassia viene riscaldata, emettendo luce in lunghezze d’onda infrarosse.

Galassia del Circinus, crediti immagine: Judy Schmidt (CC BY 2.0) Il gas nel disco della galassia è concentrato in due anelli, entrambi ricchi di gas e polvere e sede di vaste aree di attività di starburst. Queste regioni generano nuove stelle su scale temporali di 40 – 150 milioni di anni. L’anello più grande della Galassia del Circinus ha un diametro di 1.300 anni luce ed è presente nel piano del disco galattico, visibile da telescopi terrestri. L’anello più piccolo misura 260 anni luce e fu scoperto dal Telescopio Spaziale Hubble (HST). Il nucleo Seyfert si trova al centro dei due anelli di starburst. Il buco nero supermassiccio e il suo disco di accrescimento stanno espellendo gas dal disco verso l’alone galattico. Il disco contiene una grande quantità di polvere e gas che stanno lentamente cadendo nel buco nero centrale. Il gas nell’anello interno è riscaldato dalla radiazione ultravioletta proveniente dal buco nero, emettendo luce nelle bande ultravioletta e raggi X.

Le macchie porpora in questa immagine rappresentano due buchi neri nella Galassia del Circinus: il buco nero supermassiccio al suo centro e un più piccolo, situato più vicino al bordo, appartenente alla categoria delle sorgenti X ultraluminose, note come ULXs. I dati sulle radiazioni X porpora provengono dal Nuclear Spectroscopic Telescopic Array della NASA, sovrapposti a un’immagine visibile/infrarossa del Digitized Sky Survey. Le ULXs consistono in buchi neri che accrescono attivamente materia proveniente da una stella compagna. Gli astronomi stanno cercando di comprendere il motivo per cui le ULXs brillano così intensamente in raggi X. La ULX è stata individuata per caso da NuSTAR, un telescopio che osserva la luce in raggi X ad alta energia. Osservazioni ulteriori con altri telescopi, unite ai dati di NuSTAR, hanno rivelato che il buco nero ha una massa circa 100 volte quella del Sole. Crediti immagine: NASA/JPL-Caltech

Fatti

La Galassia del Circinus è una delle galassie maggiori più vicine alla Via Lattea. È un membro del “Consiglio dei Giganti”, un gruppo di 12 grandi galassie che circondano il Gruppo Locale nel Foglio Locale. Il Gruppo Locale comprende la Via Lattea, e il Foglio Locale è la regione extragalattica dello spazio in cui la nostra galassia, la Galassia di Andromeda, la Galassia del Triangolo e altri membri del Gruppo Locale condividono una velocità peculiare simile. Questa regione si estende entro un raggio di 23 milioni di anni luce e, proprio come il Gruppo Locale, fa parte del Superammasso della Vergine. Le 12 galassie del Consiglio dei Giganti circondano la Via Lattea entro un raggio di 12.2 milioni di anni luce. Esse includono anche Centaurus A e NGC 4945 (Caldwell 83) nella costellazione del Centauro, IC 342 (Caldwell 5) nel Camelopardalis, la Galassia dello Scultore (NGC 253, Caldwell 65) nello Scultore, la Galassia di Bode e la Galassia del Cigarro (Messier 81 e Messier 82) nell’Orsa Maggiore, la Galassia dell’Occhio di Gatto (Messier 94) nei Cani da Caccia, la Galassia dell’Occhio Nero (Messier 64) in Coma Berenices, la Galassia a Spirale del Sud (Messier 83) in Idra, e Maffei 1 e Maffei 2 in Cassiopea. Anche se è relativamente luminosa e grande, la Galassia del Circinus è stata scoperta solo nel 1977. Fu osservata per la prima volta da Freeman et al. su lastre ottiche. La galassia si trova 4 gradi sotto il piano galattico ed è oscurata da polvere intervenente. I suoi due lunghi bracci a spirale sono stati identificati solo durante osservazioni effettuate con il Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) della NASA e con il Telescopio Spaziale Spitzer in lunghezze d’onda infrarosse.

Ciò che accade nella vicina Galassia del Circinus è piuttosto interessante, come mostrano le immagini del Wide-field Infrared Survey Explorer della NASA, o WISE. La Galassia del Circinus si colloca nella costellazione omonima ed è oscurata dal piano della Via Lattea. A una distanza di 14 milioni di anni luce, è una delle galassie più prossime, ma rimane in gran parte inesplorata a causa della velatura della Via Lattea. Infatti, moltissime stelle e polvere della nostra galassia nascondono la Galassia del Circinus. Questa galassia presenta due lunghi bracci a spirale, visibili nell’immagine WISE come una grande “S” verde. Questi bracci non erano stati osservati fino a quando il Telescopio Spaziale Spitzer e WISE non li hanno individuati. Le lunghezze d’onda infrarosse rilevate da questi osservatori penetrano la polvere in primo piano della Via Lattea, rivelando aspetti della natura particolare della Galassia del Circinus. Crediti immagine: NASA/JPL-Caltech/UCLA La Galassia del Circinus è stata ripresa dal Telescopio Spaziale Hubble (HST) il 10 aprile 1999. Hubble ha rivelato i due anelli della galassia e i prominenti getti di gas espulsi dal buco nero. I dati ottenuti da Hubble in luce visibile e nel vicino infrarosso hanno fornito agli astronomi importanti informazioni sulle dinamiche di galassie attive come ESO 97-G13.

Simile a un turbinio di vapori luminescenti attorno a un calderone di strega, il nucleo attivato dal buco nero di una galassia attiva vicina emerge in quest’immagine colorata del Telescopio Spaziale Hubble della NASA. Questa galassia è designata di tipo 2 Seyfert, una classe di galassie principalmente a spirale con centri compatti e ritenute contenere buchi neri massicci. Le galassie di Seyfert fanno parte di una classe più ampia di oggetti denominati Nuclei Galattici Attivi o AGN. Gli AGN hanno la capacità di rimuovere gas dai centri delle loro galassie, espellendolo nello spazio a velocità fenomenali. Gli astronomi che studiano la Galassia del Circinus mostrano segni di un potente AGN al suo centro. Al centro della galassia, all’interno dell’anello di starburst interno, si trova una struttura a forma di V di gas. Questa struttura apparirà di colore rosa-bianco in quest’immagine composita, realizzata con quattro filtri. Due filtri catturano le linee strette di transizioni atomiche in ossigeno e idrogeno; i due filtri più larghi rilevano la luce verde e nel vicino infrarosso. Nelle bande a larga, la struttura a forma di V emerge con chiarezza. Questa regione, la proiezione di un cono tridimensionale che si estende dal nucleo fino all’alone galattico, contiene gas riscaldati dalla radiazione emessa dal buco nero in accrescimento. Un “contro-cono”, ritenuto presente, è oscurato dalla polvere nel disco galattico. La radiazione ultravioletta che emerge dalla sorgente centrale eccita il gas vicino, facendolo brillare. Il gas eccitato viene proiettato nei coni opposti come due enormi fari. Crediti immagine: NASA, Andrew S. Wilson (Università del Maryland); Patrick L. Shopbell (Caltech); Chris Simpson (Telescopio Subaru); Thaisa Storchi-Bergmann e F. K. B. Barbosa (UFRGS, Brasile); e Martin J. Ward (Università di Leicester, Regno Unito) La galassia ha ospitato una supernova, SN 1996cr, che fu rilevata per la prima volta solo nel 2001, quando apparve come un oggetto brillante e variabile a circa 23 secondi d’arco a sud della galassia in un’immagine catturata dall’osservatorio a raggi X Chandra della NASA. L’oggetto non fu identificato come una supernova fino a molto tempo dopo. È stata classificata come una supernova di tipo IIn. Questo tipo di supernova si ritiene possa essere prodotto da stelle eccezionalmente massive simili a variabili blu luminose, che sperimentano enormi perdite di massa prima di esplodere come supernove.

Questa immagine composita mostra le regioni centrali della vicina Galassia del Circinus. I dati dell’Osservatorio a Raggi X Chandra della NASA sono mostrati in blu e i dati del Telescopio Spaziale Hubble in giallo (“I-band”), rosso (emissione di idrogeno), ciano (“V-band”) e blu chiaro (emissione di ossigeno). La sorgente blu vicino all’angolo in basso a destra dell’immagine è la supernova SN 1996cr, finalmente identificata più di un decennio dopo la sua esplosione. La supernova fu originariamente individuata nel 2001 come un oggetto brillante e variabile in un’immagine di Chandra, ma la sua conferma come supernova giunse anni dopo, utilizzando dati provenienti da un totale di 18 telescopi diversi, la maggior parte dei quali proveniva da archivi. Crediti immagine: Osservatorio a Raggi X Chandra, Istituzione Smithsonian; Raggi X (NASA/CXC/Columbia/F.Bauer) Uno studio del 2016 ha riportato la scoperta di un possibile compagno per la Galassia del Circinus. La galassia più piccola è catalogata come HIZOA J1353-58 e si trova nella Zona di Evitamento (ZOA), l’area velata dalla Via Lattea. Appare a meno di 8 gradi dalla Galassia del Circinus e ha una velocità recessionale simile a quella della galassia più grande. Il compagno è stato rilevato durante un’indagine dell’idrogeno neutro nel cielo extragalattico con il telescopio radio Parkes da 64 metri. Uno studio pubblicato nel 2022 ha mappato i cluster globulari nella Galassia del Circinus basandosi su profili fotometrici nel vicino infrarosso realizzati dall’indagine VISTA Variables in the Via Láctea Extended Survey (VVVX) e da dati astrometrici ottenuti dalla Gaia Early Data Release 3 (Gaia EDR3). L’indagine VISTA ha focalizzato l’osservazione del rigonfiamento e del disco meridionale della Via Lattea utilizzando il Telescopio VISTA presso l’Osservatorio Paranal in Cile. Lo studio ha identificato una popolazione di circa 70 cluster globulari nella galassia.

Posizione

La Galassia del Circinus si trova a sud-ovest di Alpha Circini, in direzione di Acrux, la stella alla base della Croce del Sud. Le brillanti stelle del Centauro e del Triangolo Australe possono essere utilizzate come punti di riferimento. Alpha Circini brilla con una magnitudine di 3.18 e non spicca particolarmente nel cielo. Forma un triangolo allungato con le più deboli Beta e Gamma Circini. Il triangolo appare tra il più luminoso Triangolo del Sud (Triangulum Australe) e i Puntatori del Sud, Alpha e Beta Centauri (Rigil Kentaurus e Hadar). Alpha Circini si trova a circa un terzo della distanza tra Beta Trianguli Australis e Acrux, nella regione tra Hadar e Gamma Trianguli Australis.

La posizione della Galassia del Circinus, immagine: Stellarium A declinazione -65°20’, la Galassia del Circinus non sorge mai per gli osservatori a nord della latitudine 24° N, e non appare mai molto alta sopra l’orizzonte per gli osservatori settentrionali a latitudini equatoriali. La galassia si presenta in un campo stellare molto ricco. I piccoli telescopi riveleranno una macchia debole di circa 2 per 1 secondi d’arco. Strumenti più grandi mostreranno un debole alone esteso. Le fotografie a lungo termine evidenziano la striscia scura sul rigonfiamento centrale della galassia, ricordando la più nota Galassia dell’Occhio Nero (Messier 64) in Coma Berenices. Il periodo migliore dell’anno per osservare la Galassia del Circinus è durante il mese di luglio, quando la costellazione del Circinus appare più alta all’orizzonte durante la sera. Galassia del Circinus – ESO 97-G13