La nostra Via Lattea è una galassia frugale. Supernove e violenti venti stellari soffiano gas dal disco galattico, ma quel gas ricade sulla galassia per formare nuove generazioni di stelle. Nel tentativo ambizioso di condurre una contabilità completa di questo processo di riciclaggio, gli astronomi sono rimasti sorpresi dal trovare un surplus di gas in entrata.

Ci aspettavamo di trovare un equilibrio tra afflusso e deflusso di gas, ma 10 anni di dati ultravioletti di Hubble hanno dimostrato che ci sono più entrate che uscite“, ha affermato l’astronomo Andrew Fox dello Space Telescope Science Institute, Baltimora, Maryland, autore principale dello studio che sarà pubblicato su  The Astrophysical Journal .

Fox ha detto che, per ora, la fonte dell’eccesso di gas in entrata rimane un mistero.

Questa illustrazione prevede il riciclo del gas della galassia della Via Lattea sopra e sotto il suo disco stellare. 
Hubble osserva le nuvole di gas invisibili che si alzano e si abbassano con il suo sensibile strumento spettrografo Cosmic Origins (COS). La firma spettroscopica della luce proveniente dai quasar di sfondo che brilla attraverso le nuvole fornisce informazioni sul loro movimento. 
La luce di Quasar viene spostata in rosso nelle nuvole che si alzano e si allontanano dal piano galattico, mentre la luce di Quasar che passa attraverso il gas che ricade verso il basso appare spostata verso il blu. 
Questa differenziazione consente a Hubble di condurre un controllo accurato del gas in uscita e in entrata nell’aureola occupata della Via Lattea – rivelando un surplus inatteso e finora inspiegabile di gas in entrata.
Crediti: NASA, ESA e D. Player (STScI)

Una possibile spiegazione è che il nuovo gas potrebbe provenire dall’ambiente intergalattico. Ma Fox sospetta che la Via Lattea stia anche razziando i “conti bancari” del gas delle sue piccole galassie satellitari, usando la sua considerevole spinta gravitazionale per sottrarre le loro risorse. Inoltre, questo sondaggio, sebbene a livello di galassia, ha esaminato solo il gas freddo e anche il gas più caldo potrebbe svolgere un ruolo.

Il nuovo studio riporta le migliori misurazioni ottenute finora sulla velocità con cui il gas fluisce dentro e fuori la Via Lattea. Prima di questo studio, gli astronomi sapevano che le riserve di gas galattico sono riempite dall’afflusso e esaurite dal deflusso, ma non conoscevano le quantità relative di gas in entrata rispetto all’uscita. L’equilibrio tra questi due processi è importante perché regola la formazione di nuove generazioni di stelle e pianeti.

Gli astronomi hanno realizzato questo sondaggio raccogliendo osservazioni archivistiche dallo spettrografo Cosmic Origins (COS) di Hubble, che è stato installato sul telescopio dagli astronauti nel 2009 durante la sua ultima missione di manutenzione. I ricercatori hanno esplorato gli archivi di Hubble, analizzando oltre 200 osservazioni ultraviolette dell’alone diffuso che circonda il disco della nostra galassia. I dati ultravioletti dettagliati del decennio hanno fornito uno sguardo senza precedenti al flusso di gas attraverso la galassia e hanno consentito il primo inventario in tutta la galassia. Le nuvole di gas dell’alone galattico sono rilevabili solo alla luce ultravioletta e Hubble è specializzata nella raccolta di dati dettagliati sull’universo ultravioletto.

Le osservazioni COS originali di Hubble sono state prese per studiare l’universo ben oltre la nostra galassia, ma siamo tornati a loro e abbiamo analizzato il gas della Via Lattea in primo piano. È un merito dell’archivio di Hubble grazie al quale possiamo usare le stesse osservazioni per studiare sia l’universo vicino che quello più distante. La risoluzione di Hubble ci consente di studiare simultaneamente oggetti celesti locali e remoti“, ha osservato Rongmon Bordoloi della North Carolina State University a Raleigh, nella Carolina del Nord, coautore del documento.

Poiché le nuvole di gas della galassia sono invisibili, il team di Fox ha usato la luce dei quasar di sfondo per rilevare queste nuvole e il loro movimento. I quasar, i nuclei delle galassie attive alimentati da buchi neri ben nutriti, brillano come fari lucenti attraverso miliardi di anni luce. Quando la luce del quasar raggiunge la Via Lattea, passa attraverso le nuvole invisibili.

Il gas tra le nuvole assorbe alcune frequenze di luce, lasciando impronte digitali rivelatrici nella luce del quasar. Fox ha individuato l’impronta digitale del silicio e l’ha usato per tracciare il gas attorno alla Via Lattea. Le nuvole di gas in uscita si distinguevano per lo spostamento Doppler della luce che le attraversava: le nuvole in avvicinamento sono più blu e le nuvole sfuggenti sono più rosse.

Attualmente, la Via Lattea è l’unica galassia per la quale disponiamo di dati sufficienti per fornire una contabilità così completa sull’afflusso e deflusso di gas.

Studiare in dettaglio la nostra galassia fornisce la base per comprendere le galassie in tutto l’universo e ci siamo resi conto che la nostra galassia è più complicata di quanto immaginassimo“, ha affermato Philipp Richter dell’Università di Potsdam in Germania, un altro coautore dello studio .

Studi futuri esploreranno la fonte del surplus di gas in entrata, nonché se altre galassie di grandi dimensioni si comportano in modo simile. Fox ha notato che ora ci sono abbastanza osservazioni COS per condurre un controllo sulla galassia di Andromeda (M31), la grande galassia più vicina alla Via Lattea.

Il telescopio spaziale Hubble è un progetto di cooperazione internazionale tra l’ESA (Agenzia spaziale europea) e la NASA. Il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland, gestisce il telescopio. Lo Space Telescope Science Institute (STScI) a Baltimora, nel Maryland, conduce operazioni scientifiche su Hubble. STScI è gestito per la NASA dall’Association of Universities for Research in Astronomy di Washington, DC

Fonte: nasa.gov