SU A&A UNO STUDIO DI ARCHEOLOGIA GALATTICA

Lungo le antiche vie dell’idrogeno con Thor

Mappando con le antenne del Very Large Array la riga a 21 dell’idrogeno atomico neutro, un team d’astronomi guidato da Juan Diego Soler del Max Planck Institut für Astronomie ha ricostruito la mappa a oggi più dettagliata dell’intricata rete di filamenti del gas che nutre la formazione stellare

     22/10/2020
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Ricostruzione della distribuzione dell’idrogeno gassoso in una porzione della Via Lattea sulla base delle osservazioni della survey Thor. Crediti: Wang et al. 2020

Come prendono forma le nubi di gas nelle quali poi si accendono le stelle? La risposta ovvia è: per interazioni gravitazionali. Ma volendo indagare più a fondo la complessità del fenomeno, occorre ricostruire le strade percorse dagli atomi della materia prima della formazione stellare: l’idrogeno. È ciò che hanno fatto gli scienziati del Max Planck Institut für Astronomie avvalendosi della survey Thor – acronimo di The HI / OH recombination line: una raccolta di osservazioni interferometriche, condotte dal Nuovo Messico (Usa) con il Very Large Array (Vla), che permettono di mappare l’idrogeno neutro nelle regioni interne della Via Lattea a una risoluzione angolare senza precedenti – «fino a 40 secondi d’arco», dice il coordinatore del progetto Thor al Max Planck, l’astronomo Henrik Beuther.

«Abbiamo utilizzato la nota riga spettrale dell’idrogeno a 21 cm di lunghezza d’onda», spiega il responsabile dell’elaborazione dei dati, Yuan Wang. «Sono dati che forniscono anche la velocità del gas nella direzione dell’osservazione. Combinandoli con un modello della rotazione del gas nel disco della Via Lattea attorno al suo centro, ci consentono di dedurre persino le distanze».

Dai risultati, pubblicati ieri su Astronomy & Astrophysics, sono emersi numerosi dettagli interessanti, grazie anche all’impiego di un algoritmo matematico ideato per il riconoscimeto dei caratteri e per l’analisi dei dati satellitari. Per esempio, è apparsa Magdalena (Maggie per gli amici): una sorta di corsia preferenziale per l’idrogeno lunga tremila anni luce così chiamata dal primo autore dello studio, Juan Diego Soler del Max Planck, in onore del fiume più lungo della Colombia, sua terra natale. «Maggie potrebbe essere il più grande oggetto coerente conosciuto nella Via Lattea. Negli ultimi anni gli astronomi hanno studiato molti filamenti molecolari, ma Maggie sembra essere interamente atomico», osserva un altro membro del team Thoer, il dottorando del Max Planck Jonas Syed, sottolineando che se sono riusciti a vederlo è anche grazie alla sua posizione fortunata posizione nella Via Lattea.

Emissione di idrogeno atomico da una porzione della survey Thor (in alto) e strutture filamentose associate attorno al filamento di Magdalena (in basso). Crediti: J. Soler et al. 2020

Magdalena è solo uno degli innumerevoli filamenti che formano l’intricata rete stradale dell’idrogeno ricostruita grazie a Thor. E come la maggior parte di essi, s’estende lungo il piano galattico. Ma ce ne sono anche molti che, in modo sorprendente, si sviluppano in verticale. E sono soprattutto questi ad aver catturato l’attenzione degli astronomi.

«Molto probabilmente si tratta dei resti di numerosi gusci, precedenti a quelli attuali», spiega Soler, riferendosi ai gusci di supernove, o shell, «che sono esplosi quando hanno raggiunto il bordo del disco galattico, si sono accumulati nel corso di milioni di anni e ora rimangono coerenti per effetto dei campi magnetici».

«Le galassie sono sistemi dinamici complessi e nuovi indizi sono difficili da ottenere. Gli archeologi ricostruiscono le civiltà dalle rovine delle città. I paleontologi ricostruiscono antichi ecosistemi dalle ossa di dinosauro. Noi», conclude Soler, «stiamo ricostruendo la storia della Via Lattea utilizzando le nuvole di idrogeno atomico gassoso».

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