In questa illustrazione, i dati "Radcliffe Wave" sono sovrapposti a un'immagine della galassia della Via Lattea. Credit: WorldWide Telescope, Alyssa Goodman

Introduzione

Gli astronomi dell’Università di Harvard hanno scoperto una struttura gassosa monolitica a forma di onda – la più grande mai vista nella nostra galassia – composta da “vivai” stellari interconnessi. Soprannominata la “Radcliffe Wave” (l’onda di Radcliffe) in onore del Radcliffe Institute for Advanced Study, questo filamento, a forma di sinusoide, attraversa in verticale il disco galattico.

Uno schema inaspettato

Il lavoro, pubblicato su Nature, è stato abilitato da una nuova analisi dei dati del veicolo spaziale Gaia dell’Agenzia spaziale europea, avviata nel 2013 con la missione di misurare con precisione la posizione, la distanza e il movimento delle stelle. L’approccio innovativo del team di ricerca ha combinato i dati estremamente precisi di Gaia con altre misurazioni per costruire una mappa 3D dettagliata della materia interstellare nella Via Lattea e ha notato uno schema inaspettato nel braccio a spirale più vicino alla Terra.

I ricercatori hanno scoperto una struttura lunga e sottile, con una forma ondulata lunga circa 9000 anni luce e larga circa 400 anni luce attraversando sopra e sotto il piano medio del disco della nostra galassia. The Wave comprende molti dei vivai stellari che si pensava facessero parte della “Cintura di Gould”, un anello di stelle che si estende per circa 3000 anni luce intorno al piano galattico.

Nessun astronomo si aspettava che vivessimo accanto a una gigantesca raccolta di gas ondulata o che formasse il braccio locale della Via Lattea“, ha dichiarato Alyssa Goodman, professoressa di astronomia applicata di Robert Wheeler Willson, associata alla ricerca presso lo Smithsonian Istituzione e coodirettore del programma scientifico del Radcliffe Institute for Advanced Study. “Siamo rimasti completamente scioccati quando ci siamo resi conto per la prima volta di quanto sia lunga e diritta l’onda Radcliffe, guardandola dall’alto in basso in 3D – ma quanto sia sinusoidale se vista dalla Terra. L’esistenza stessa dell’onda ci sta costringendo a ripensare la nostra comprensione della struttura 3D della Via Lattea“.

João Alves, professore di astronomia e fisica all’Università di Vienna, spiega: “Ciò che abbiamo osservato è la più grande struttura di gas coerente che conosciamo nella galassia, organizzata non in un anello ma in un filamento massiccio e ondulato. Il sole giace a soli 500 anni luce dall’onda nel suo punto più vicino. È sempre stato davanti ai nostri occhi, ma non abbiamo potuto vederlo fino ad ora”.

La nuova mappa 3D mostra il nostro quartiere galattico sotto una nuova luce, offrendo ai ricercatori una visione rivista della Via Lattea e aprendo la porta ad altre importanti scoperte.

Non sappiamo che cosa causa questa forma, ma potrebbe essere come un’increspatura in uno stagno, come se qualcosa di straordinariamente massiccio fosse atterrato nella nostra galassia“, ha detto Alves. “Quello che sappiamo è che il nostro sole interagisce con questa struttura. È passato da un festival di supernove mentre attraversava Orione 13 milioni di anni fa e in altri 13 milioni di anni attraverserà di nuovo la struttura, un po ‘come se stessimo surfando l’onda“.

Migliorate tecniche di misurazione

Sbrogliare le strutture nel “polveroso” quartiere galattico all’interno del quale stiamo è una sfida di vecchia data in astronomia. In studi precedenti, il gruppo di ricerca di Douglas Finkbeiner, professore di astronomia e fisica ad Harvard, ha aperto la strada a tecniche statistiche avanzate per mappare la distribuzione 3D della polvere usando vaste indagini sui colori delle stelle. 

Armati di nuovi dati di Gaia, Catherine Zucker e Joshua Speagle (entrambi laureati ad Harvard) hanno recentemente migliorato queste tecniche, in particolare la capacità di misurare le distanze dalle regioni che formano le stelle. Quell’opera, guidata da Zucker, è stata pubblicata sull’Astrophysical Journal .

Sospettavamo che potessero esserci strutture più grandi. Quindi, per creare una mappa accurata del nostro quartiere solare, abbiamo combinato le osservazioni dei telescopi spaziali come Gaia con l’astrostatistica, la visualizzazione dei dati e le simulazioni numeriche“, ha spiegato Zucker, laureato della National Science Foundation e candidato per un dottorato di ricerca presso il Dipartimento di Astronomia della Harvard’s Graduate School of Arts and Sciences.

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