Grazie alle immagini astronomiche più profonde mai ottenute di questo sistema, un gruppo internazionale di ricercatori è riuscito a individuare il confine della gigantesca galassia IC 1101. Il suo diametro è circa 17 volte quello del disco della Via Lattea e potrebbe continuare ad aumentare.
Quanto può diventare grande una galassia? Una nuova ricerca prova a rispondere a questa domanda misurando per la prima volta con precisione l’estensione di IC 1101, un colossale sistema stellare situato al centro dell’ammasso di galassie Abell 2029.
Secondo le osservazioni, il corpo principale di IC 1101 raggiunge un raggio di circa 260 kiloparsec, equivalente a quasi 850.000 anni luce. Il suo diametro complessivo è quindi di circa 520 kiloparsec, ossia 1,7 milioni di anni luce: una dimensione che la conferma come la più grande galassia individuale conosciuta. All’interno di questo confine si troverebbe una massa stellare pari a circa 3.400 miliardi di volte quella del Sole.
Un gigante difficile da misurare
Determinare dove termina una galassia non è semplice, soprattutto quando si tratta di sistemi enormi come IC 1101. Le regioni più esterne sono infatti estremamente deboli e tendono a confondersi con la cosiddetta luce intra-ammasso, prodotta dalle stelle che non appartengono più a una singola galassia ma sono disperse nello spazio compreso tra i diversi membri dell’ammasso.
IC 1101 appartiene alla categoria delle “brightest cluster galaxies”, le galassie più luminose e massicce che occupano generalmente le regioni centrali dei grandi ammassi. Questi giganti cosmici crescono nel corso di miliardi di anni incorporando galassie più piccole, strappando loro stelle e costruendo progressivamente immensi aloni stellari.
In precedenza, la luce associata a IC 1101 era stata osservata fino a distanze ancora maggiori, superiori ai 600 kiloparsec. Non era però chiaro se quella luminosità appartenesse realmente alla galassia oppure al materiale diffuso dell’ammasso. La nuova ricerca ha permesso di distinguere il corpo principale della galassia dalle strutture esterne, fornendo una definizione più rigorosa del suo confine.
Le immagini più profonde mai realizzate
Per osservare le debolissime periferie di IC 1101, il gruppo coordinato da Carlos Marrero-de la Rosa, dell’Instituto de Astrofísica de Canarias, ha utilizzato la Wide Field Camera installata sull’Isaac Newton Telescope, presso l’osservatorio del Roque de los Muchachos, nelle isole Canarie.
Le osservazioni sono state effettuate nelle bande ottiche “g” e “r”, accumulando complessivamente circa quattro ore di esposizione per ciascun filtro. Le immagini ottenute hanno raggiunto livelli di luminosità superficiale estremamente bassi, consentendo di rilevare strutture che risultavano invisibili nelle precedenti campagne osservative.
Uno dei principali problemi era rappresentato dalla luce diffusa delle stelle presenti in primo piano. Anche una stella relativamente lontana da IC 1101 può produrre nell’immagine un alone artificiale capace di nascondere o imitare le deboli strutture della galassia. Gli astronomi hanno quindi costruito un modello dettagliato della risposta ottica del telescopio e hanno sottratto la luce parassita prodotta da oltre 250 stelle.
Sono state inoltre applicate tecniche di elaborazione basate sulle trasformazioni wavelet, utilizzate per separare le strutture astronomiche reali dagli effetti strumentali e dal rumore dell’immagine.
Dove finisce una galassia?
Il margine di IC 1101 non appare come una linea netta. Nelle galassie ellittiche giganti, la densità delle stelle diminuisce gradualmente, rendendo necessario cercare cambiamenti simultanei nella luminosità, nel colore, nella distribuzione della massa e nella geometria degli aloni stellari.
A circa 260 kiloparsec dal centro, i ricercatori hanno rilevato una variazione coerente in diversi parametri: la distribuzione delle stelle diventa più circolare, cambia l’orientamento della galassia e si modificano sia il colore sia la densità della massa stellare. Questa transizione è stata interpretata come il confine del corpo principale di IC 1101. La misura presenta un’incertezza di circa 38 kiloparsec.
Oltre questo limite, tuttavia, la luce non scompare. Un involucro stellare molto più diffuso continua fino a circa 475 kiloparsec dal centro, mescolandosi progressivamente con la luce intra-ammasso. Strutture ancora più irregolari sono state individuate fino a circa 620 kiloparsec, ma in queste regioni diventa difficile stabilire quali stelle appartengano alla galassia e quali all’ammasso nel suo insieme.
Una galassia che sta ancora crescendo
Le immagini hanno rivelato numerose strutture deboli e asimmetriche intorno a IC 1101. Queste estensioni stellari sembrano coincidere con alcune perturbazioni già osservate nei raggi X nel gas caldo dell’ammasso Abell 2029.
La corrispondenza suggerisce che IC 1101 non sia un sistema completamente stabile e concluso, ma continui ad accumulare materia. Le sue periferie conserverebbero le tracce di fusioni e incontri gravitazionali avvenuti in passato, compresa una possibile collisione tra l’ammasso e un gruppo di galassie verificatasi alcuni miliardi di anni fa.
La crescita delle galassie più massicce avviene infatti soprattutto attraverso fusioni relativamente “secche”, nelle quali sistemi già ricchi di stelle e poveri di gas si uniscono senza produrre grandi quantità di nuove stelle. Ogni fusione deposita materiale nelle regioni periferiche, aumentando progressivamente le dimensioni della galassia.
Un laboratorio per studiare l’evoluzione cosmica
La misurazione di IC 1101 non rappresenta soltanto un nuovo record astronomico. Conoscere le dimensioni massime raggiungibili da una galassia permette di verificare i modelli cosmologici che descrivono la formazione delle strutture nell’Universo.
Secondo il modello gerarchico, le prime galassie erano relativamente piccole e sono cresciute attraverso continue aggregazioni. I grandi sistemi centrali degli ammassi rappresentano il risultato più estremo di questo processo: veri archivi cosmici nei quali sono conservate le tracce di miliardi di anni di fusioni, catture e interazioni gravitazionali.
IC 1101 si colloca al limite superiore della relazione osservata tra massa e dimensione delle galassie. Eppure, le strutture irregolari individuate oltre il suo confine suggeriscono che il gigante non abbia ancora raggiunto la sua forma definitiva.
Lo studio, pubblicato il 16 luglio 2026 sul server di preprint arXiv, dovrà ancora completare il processo di revisione scientifica tra pari. I risultati mostrano comunque come le osservazioni ultra-profonde possano portare alla luce regioni dell’Universo quasi invisibili, permettendo di ricostruire la lenta crescita delle più grandi strutture stellari mai prodotte dal cosmo.
Stefano Camilloni
