MAPPA STELLARE DELL’ALONE DAI DATI DI GAIA E NEOWISE

Navigando ai confini della Via Lattea

Uno studio recentemente pubblicato su Nature ha prodotto una nuova mappa della nostra galassia, la Via Lattea, in cui viene mostrata la scia di stelle prodotta dall’interazione del suo alone galattico con la Grande Nube di Magellano. La morfologia e l’intensità della scia potrebbero essere utilizzate per ottenere informazioni sulla natura della materia oscura

     26/04/2021
Social buttons need cookies

Rappresentazione artistica della Via Lattea. Crediti: Nasa

“L’universo è pieno di oggetti magici che aspettano pazientemente il nostro ingegno per meglio autodefinirsi”, scriveva l’autore inglese Eden Phillpotts nella sua opera A Shadow Passes. Un gruppo di ricercatori dello Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (Cfa) e dell’Università dell’Arizona ha recentemente rilasciato una nuova mappa dettagliata della Via Lattea che mostra le sue regioni più esterne, tra i 200mila e i 325mila anni luce dal centro galattico. Lo studio ha utilizzato i dati prodotti dai satelliti Gaia dell’Esa e il Near Earth Object Wide Field Infrared Survey Explorer della Nasa (Neowise), raccolti tra il 2009 e il 2018. Quella che ha prodotto non è però una semplice mappa del cielo. I risultati, pubblicati su Nature, rivelano qualcosa di molto più affascinate. Per la prima volta, infatti, rivela in modo dettagliato l’interazione tra l’alone galattico della Via Lattea – una regione oltre i vorticosi bracci a spirale che caratterizzano la sua morfologia – e la Grande Nube di Magellano – la maggiore delle due galassie nane in orbita attorno alla nostra galassia, a circa 160 mila anni luce dalla Terra.

La Grande Nube di Magellano, proprio come il celebre navigatore che le dà il nome, sta solcando l’alone come una nave alla conquista dell’oceano, lasciandosi alle spalle una scia di stelle prodotta dalla gravità dello stesso alone. Studi precedenti avevano teorizzato l’esistenza della scia, ma la nuova mappa del cielo non solo ne conferma la presenza: offre anche una visione dettagliata della sua forma, dimensione e posizione.

L’immagine mostra la Via Lattea e la Grande Nube di Magellano (Lmc, una galassia nana) sovrapposte a una mappa che rappresenta l’alone galattico circostante. La struttura più piccola è una scia di stelle prodotta dal movimento della galassia nana attraverso questa regione ai confini della Via Lattea. Crediti: Nasa / Esa / Jpl-Caltech / Conroy et. al. 2021

Ma non è tutto. La presenza della scia nell’alone galattico offrirebbe agli astronomi una rara opportunità di studiare una componente a oggi non direttamente rilevabile: la materia oscura. Infatti, sebbene l’alone possa apparire per lo più “vuoto“, si ritiene che possa ospitare una grande quantità di materia oscura. Gli autori ritengono dunque che la scia di stelle osservata nella nuova mappa sia un po’ l’equivalente di una scia di foglie sulla superficie di un oceano invisibile – la materia oscura, per l’appunto, la cui gravità influenza anche l’interazione della Via Lattea con La Grande Nube di Magellano, rallentando progressivamente il moto di quest’ultima fino a che, nell’arco di due miliardi di anni, finirà per unirsi con la nostra galassia.

«Questo furto di energia da una galassia più piccola non è solo il motivo per cui la Grande Nube di Magellano si sta fondendo con la Via Lattea, ma anche il motivo per cui avvengono tutte le fusioni tra galassie», spiega Rohan Naidu, dell’Università di Harvard, secondo autore dell’articolo. «La scia presente nella nostra mappa offre una conferma chiara del fatto che la nostra conoscenza di base su come le galassie si fondono è corretta!».

I ricercatori del CfA, insieme al team di astrofisici dell’Università dell’Arizona a Tucson, hanno sviluppato modelli computerizzati in grado di prevedere la struttura generale e la posizione specifica della scia stellare rivelata nella nuova mappa. In questo modo i ricercatori confermano che la Grande Nube di Magellano si trovi attualmente vicino al completamento della sua prima lunga orbita attorno alla nostra galassia: se la galassia nana avesse già fatto più orbite, la forma e la posizione della scia sarebbero significativamente diverse da quanto è stato osservato.

«Confermare la nostra previsione teorica con i dati osservativi ci dice che siamo sulla strada giusta verso la comprensione dell’interazione tra queste due galassie, compresa la presenza della materia oscura», dice Nicolás Garavito-Camargo dell’Università dell’Arizona, che ha guidato il lavoro su il modello pubblicato.

La mappa stellare, insieme a ulteriori dati e analisi teoriche, potrebbe inoltre fornire un test a conferma delle diverse teorie che descriverebbero le proprietà delle particelle che compongono la materia oscura. «La scia che una barca lascia dietro di sé apparirebbe differente se la navigazione stesse avvenendo nell’acqua o nel miele», spiega Charlie Conroy, primo autore e astronomo del CfA. «Nel nostro caso, le proprietà della scia sono determinate dalla teoria sulla materia oscura che andremo ad applicare», come quella sulla materia oscura fredda, per esempio, che sembrerebbe adattarsi bene alla mappa stellare osservata.

Per saperne di più: