Le regioni scure corrispondono alle nubi di polvere più dense. La luce delle stelle tende ad essere arrossata dalla polvere. Quelle che appaiono blu nell’immagine, sono stelle che si trovano prospetticamente davanti alle nubi. Crediti: Legacy Survey/Noao, Aura, Nsf
La Terra e tutto ciò che la popola può essere considerato come una serie di piccoli addensamenti di polvere di stelle, frutto di un’esplosione avvenuta miliardi di anni fa. In generale, lo spazio è un luogo molto polveroso, e questo rende la vita molto difficile agli astronomi che cercano di indagare le regioni più lontane dell’Universo. Un recente studio, condotto da Edward Schlafly del Lawrence Berkeley National Laboratory, ci regala una nuova mappa 3D della distribuzione della polvere nella nostra galassia. La ricerca, pubblicata sull’ultimo numero di The Astrophysical Journal, copre distanze superiori a 3.000 anni luce, ed è di fondamentale importanza per ricostruire le distanze che ci separano dalle galassie più lontane.
«La luce proveniente dalle galassie più lontane viaggia per miliardi di anni prima di raggiungerci», spiega Schlafly. «Nel corso dell’ultimo migliaio di anni del suo viaggio verso di noi, una piccola percentuale di quella luce viene assorbita e dispersa dalla polvere della Via Lattea, e noi dobbiamo tenere conto di questa correzione».
Così come sulla Terra le particelle presenti nell’atmosfera contribuiscono a regalarci albe e tramonti con sfumature di rosso e arancione, i grani di polvere distribuiti nel cosmo possono arrossare la luce delle galassie, distorcendo l’informazione sulla loro distanza o addirittura oscurandone la vista. Ottenere una mappa dettagliata della polvere nell’universo e conoscere meglio le sue proprietà (concentrazione, composizione e dimensioni) ci permette di ricostruire con maggiore precisione la nostra posizione rispetto alle altre galassie.
I telescopi Pan-Starrs2 e Pan-Starrs1 sull’isola di Maui alle Hawaii. Crediti: Pan-Starrs
I ricercatori hanno sfruttato le campagne osservative Pan-Starrs, con i suoi due telescopi alle Hawaii, e Apogee, che utilizza il telescopio della Sloan Digital Sky Survey, in New Messico. Grazie alla qualità dei dati raccolti, i ricercatori hanno potuto produrre una mappa della polvere entro un kiloparsec (circa 3.300 anni luce) all’interno della nostra galassia.
Quello che emerge dallo studio è un quadro molto più complesso rispetto a quanto si sapeva da studi precedenti. Le proprietà della polvere che si trova a qualche migliaio di anni luce dal Sole sembrano molto diverse da quelle della polvere osservata nelle regioni più distanti della Via Lattea. I modelli prevedevano una distribuzione con grani più grandi nelle zone con maggiore quantità di polvere, mentre le osservazioni mostrano che le proprietà della polvere cambiano poco con la sua quantità, e che probabilmente bisogna tenere conto di una redistribuzione sulla base della composizione chimica.
Una visione d’insieme del cielo visibile dall’Osservatorio Pan-Starrs. La composizione è ottenuta a partire da mezzo milione di immagini, ciascuna con esposizioni di circa 45 secondi, scattate nel corso di un periodo di quattro anni. Il disco della Via Lattea si presenta come un arco giallo e le strisce di polvere si presentano come filamenti di colore rosso scuro. Crediti: D. Farrow, Pan-Starrs1 Science Consortium e Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics
«Si pensava che nelle regioni più dense la polvere si addensasse maggiormente, dando luogo a un gran numero di grani grandi e un minor numero di grani piccoli», dice Schlafly. Ma i dati indicano che le variazioni di proprietà non sono legate alla densità della polvere.
«Il messaggio che ne ricaviamo è che non si sa ancora bene cosa stia succedendo. I modelli esistenti non sembrano corretti, o meglio funzionano solo a grandi densità», aggiunge Schlafly. «Ottenere misure accurate della composizione chimica delle polveri cosmiche è molto importante. Avviene un sacco di chimica sui grani di polvere, e conoscerla in dettaglio è essenziale, sia per i nostri studi che per quelli in cui si indaga la formazione di stelle e pianeti».
Nonostante l’estrema accuratezza dei dati raccolti in questo studio, abbiamo ancora una mappa incompleta della polvere nella nostra galassia. Mancano informazioni per circa un terzo della Via Lattea, e i ricercatori stanno lavorando per colmare questa lacuna. Una nuova campagna osservativa è in corso d’opera, e si concluderà a maggio di quest’anno.
Per saperne di più:
- Leggi su The Astrophysical Journal l’articolo “Mapping the Extinction Curve in 3D: Structure on Kiloparsec Scales” di E. F. Schlafly, J. E. G. Peek, D. P. Finkbeiner, G. M. Green
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