I RISULTATI SU SCIENCE ADVANCES

Sbirciando sotto la polvere galattica

Analizzando vent’anni di dati del telescopio Wham, un team di ricercatori dell'Università del Wisconsin e dell'Embry-Riddle Aeronautical University ha individuato una bolla anomala di gas ionizzato al di sotto del piano galattico. La scoperta ha permesso agli scienziati di stimare l’energia presente nel centro della Via Lattea: è una quantità che la farebbe rientrare nelle galassie di tipo Liner

     06/07/2020
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Immagine della regione centrale della Via Lattea che rivela, dietro alle scure nubi di polveri, l’intensa attività vicino al nucleo galattico. Crediti: Nasa/Jpl-Caltech/Esa/Cxc/Stsci

Le galassie sono vaste isole cosmiche formate da stelle, gas, polvere e materia oscura. Quella in cui abitiamo – la Via Lattea – resta una fra le galassie più misteriose, in quanto la nostra visione del suo centro, denso e attivo, è bloccata da immense nuvole di polvere. Grazie a una raccolta di dati galattici lunga 20 anni, però, un team di astronomi è ora riuscito a stimare l’energia emessa dal centro della Via Lattea. Il risultato è descritto in un articolo pubblicato su Science Advances il 3 luglio scorso da Dhanesh Krishnarao (studente laureato in astronomia della University of Wisconsin-Madison), Robert  Benjamin (University of Wisconsin-Whitewater) e Matthew Haffne (Embry Riddle Aeronautical University). La ricerca mostra che il centro della Via Lattea ha livelli di radiazione galattica debolmente ionizzati; galassie di questo tipo sono dette di tipo Liner (Low-Ionization Nuclear Emission-line Region).

Lavorando con il telescopio Wham (Wisconsin H-Alpha Mapper), i ricercatori si sono imbattuti in un’anomalia che li ha condotti a comprendere meglio l’origine dell’energia che pervade il centro della Via Lattea. È accaduto mentre Benjamin stava analizzando due dec\nenni di informazioni raccolte da Wham sull’idrogeno ionizzato nell’intera galassia – gas che ha assorbito abbastanza energia da perdere i suoi elettroni, che emette una caratteristica luce di tonalità rossa che i telescopi sono riusciti a catturare. Rivedendo i dati Benjamin si è accorto della presenza di una bolla al di sotto della polvere scura, verso il centro della galassia. Parte del gas si stava dirigendo verso la Terra.

«Non aveva alcun senso», osserva Benjamin, «perché la rotazione galattica non può produrre quel movimento». Lo strano fenomeno non solo richiedeva una spiegazione, ma offriva anche l’opportunità di risalire all’energia che pervade il centro galattico: estendendosi oltre le nuvole di polvere più dense, la bolla di gas permetteva infatti ai ricercatori di spostare indirettamente lo sguardo più in là, verso il centro galattico. In particolare, misurando a quanto ammonta il gas ionizzato si sarebbe potuta calcolare la quantità di radiazione presente nel centro della Via Lattea.

Krishnarao ha dunque puntato il telescopio Wham in direzione della bolla per raccogliere ulteriori informazioni sul gas ionizzato – azoto, ossigeno e idrogeno – in essa presente. Combinando i dati grezzi di Wham con un modello – aggiornato per l’occasione – risalente a 40 anni fa sul gas neutro della galassia, gli astronomi hanno stimato la dimensione tridimensionale, la posizione e la composizione del gas, dimostrando che al centro della Via Lattea c’è una grande quantità di gas ionizzato che non era mai stato visto prima.

«Siamo rimasti sorpresi, perché prima sapevamo solo del gas neutro», spiega Benjamin, «Ma rispetto ad altre galassie che abbiamo osservato, la quantità di gas ionizzato sembrava abbastanza normale». Il team di Krishnarao ha anche notato che la composizione del gas ionizzato – e quindi la natura della radiazione che lo produce – cambia man mano che ci si allontana dal centro della galassia. «Significa che ciò che avviene nel cuore della galassia, molto vicino al buco nero supermassiccio centrale, è diverso da ciò che avviene un po’ più lontano», osserva Krishnarao.

La radiazione complessiva presente nella regione centrale colloca la Via Lattea all’interno di una categoria di galassie nota come Liner. Circa un terzo di tutte le galassie che conosciamo sono “Liner”: un termine generico che indica le galassie la cui emissione è né troppa né poca: meno di quella prodotta dai motori galattici dei buchi neri supermassicci degli Agn, i nuclei galattici attivi, ma più di quella delle galassie dominate dalla formazione stellare.

I ricercatori sono stati anche in grado di spiegare l’insolita traiettoria del gas in orbita diretta verso la Terra: è causata dalla rotazione ellittica della barra della Via Lattea.

La fonte di radiazione delle galassie Liner continua a rimanere un mistero. Ma sapere che anche la Via Lattea rientra in questa categoria permette ora di sperare in osservazioni ravvicinate delle fonti di emissione, così da individuare esattamente cosa ci sia all’origine di tutta quell’energia. Krishnarao, nel frattempo, sta cercando di verificare se le galassie a spirale barrata come la nostra tendano tutte a essere Liner, e di capire cosa potrebbe spiegare questa eventuale associazione. Le risposte aiuteranno a capire la morfologia delle galassie a spirale sorelle della Via Lattea, diffuse in tutto l’universo, e ci offriranno una comprensione più profonda della nostra casa galattica.

Per saperne di più: 

Guarda il video (in inglese) della University of Wisconsin–Madison: