Introduzione: collisione in corso

Gli astronomi hanno riflettuto per anni sul perché la nostra galassia, la Via Lattea, sia deformata. I dati del satellite di mappatura stellare dell’ESA, Gaia, suggeriscono che la distorsione potrebbe essere causata da una collisione in corso con un’altra, più piccola, galassia, che crea increspature attraverso il disco galattico come una pietra gettata nell’acqua.

Gli astronomi hanno saputo fin dalla fine degli anni ’50 che il disco della Via Lattea – dove risiedono la maggior parte delle sue centinaia di miliardi di stelle – non è piatto ma in qualche modo curvo verso l’alto da un lato e verso il basso dall’altro. Per anni hanno discusso di cosa stia causando questo ordito. 

Hanno proposto varie teorie tra cui l’influenza del campo magnetico intergalattico o gli effetti di un alone di materia oscura, una grande quantità di materia invisibile che dovrebbe circondare le galassie. Se un tale alone avesse una forma irregolare, la sua forza gravitazionale potrebbe piegare il disco galattico.

Più veloce del previsto

L’ordito completa una rotazione attorno al centro galattico tra 600 e 700 milioni di anni. La nostra stella madre, il Sole (mostrato nell’animazione come il piccolo punto giallo) richiede solo 220 milioni di anni per completare un’orbita. Credit: ESA

Con la sua indagine (unica nbel suo genere), su oltre un miliardo di stelle nella nostra galassia, Gaia potrebbe essere la chiave per risolvere questo mistero. Un team di scienziati che utilizza i dati Gaia ha ora confermato i precedenti suggerimenti secondo cui questo ordito non è statico ma cambia il suo orientamento nel tempo. Gli astronomi chiamano questo fenomeno precessione e potrebbe essere paragonato al dondolio di una trottola mentre il suo asse ruota.

Inoltre, la velocità con cui l’ordito procede è molto più veloce del previsto, più veloce del campo magnetico intergalattico o dell’alone di materia oscura. Ciò suggerisce che l’ordito deve essere causato da qualcos’altro. Qualcosa di più potente – come una collisione con un’altra galassia.

Abbiamo misurato la velocità dell’ordito confrontando i dati con i nostri modelli. Basandosi sulla velocità ottenuta, l’ordito completerebbe una rotazione attorno al centro della Via Lattea tra 600 e 700 milioni di anni“, afferma Eloisa Poggio dell’Osservatorio Astrofisico di Torino, Italia, autore principale dello studio, pubblicato su Nature Astronomia. “È molto più veloce di quanto ci aspettassimo sulla base delle previsioni di altri modelli, come quelli che osservano gli effetti dell’alone non sferico“.

Il potere stellare di Gaia

Gaia, con la sua capacità senza precedenti di misurare le posizioni e le velocità di una grande quantità di stelle, fornisce un livello completamente nuovo di comprensione dell’evoluzione della nostra galassia, la Via Lattea.

Credit: ESA

La velocità dell’ordito è, tuttavia, più lenta della velocità con cui le stelle stesse orbitano attorno al centro galattico. Il Sole, ad esempio, completa una rotazione in circa 220 milioni di anni.

Tali intuizioni sono state possibili solo grazie alla capacità senza precedenti della missione Gaia di mappare la nostra galassia, la Via Lattea, in 3D, determinando accuratamente le posizioni di oltre un miliardo di stelle nel cielo e stimandone la distanza. Il telescopio, simile a un disco volante, misura anche le velocità con cui le singole stelle si muovono nel cielo, consentendo agli astronomi di “riprodurre” il film della storia della Via Lattea avanti e indietro nel tempo per milioni di anni.

È come avere una macchina e provare a misurare la velocità e la direzione di viaggio di questa macchina in un periodo di tempo molto breve e quindi, sulla base di questi valori, provare a modellare la traiettoria passata e futura della macchina“, afferma Ronald Drimmel, astronomo presso l’Osservatorio Astrofisico di Torino e coautore del documento. “Se effettuiamo tali misurazioni per molte auto, potremmo modellare il flusso del traffico. Allo stesso modo, misurando i movimenti apparenti di milioni di stelle attraverso il cielo possiamo modellare processi su larga scala come il movimento dell’ordito“.

Sagittario?

La galassia nana del Sagittario nella visione del cielo di Gaia
Credit: ESA

Gli astronomi non sanno ancora quale galassia potrebbe causare l’increspatura né quando è iniziata la collisione. Uno dei contendenti è il Sagittario, una galassia nana in orbita attorno alla Via Lattea, che si ritiene abbia attraversato diverse volte il disco galattico della Via Lattea in passato. Gli astronomi pensano che il Sagittario sarà gradualmente assorbito dalla Via Lattea, un processo che è già in corso.

Con Gaia, per la prima volta, abbiamo una grande quantità di dati su una grande quantità di stelle, il cui movimento è misurato in modo così preciso che possiamo provare a capire i movimenti su larga scala della galassia e modellare la sua storia di formazione“, afferma Jos de Bruijne, vice scienziato del progetto Gaia dell’ESA. “Questo è qualcosa di unico. Questa è davvero la rivoluzione di Gaia“.

Per quanto impressionante l’ordito e la sua precessione appaiano su scala galattica, gli scienziati ci rassicurano che non ha effetti evidenti sulla vita sul nostro pianeta.

Abbastanza lontano

La struttura della nostra galassia, la Via Lattea.

Il Sole è alla distanza di 26000 anni luce dal centro galattico dove l’ampiezza dell’ordito è molto piccola“, afferma Eloisa. “Le nostre misurazioni erano principalmente dedicate alle parti esterne del disco galattico, fino a 52000 anni luce dal centro galattico e oltre“.

Gaia aveva precedentemente scoperto prove di collisioni tra la Via Lattea e altre galassie nel recente e lontano passato, che possono ancora essere osservate nei modelli di movimento di grandi gruppi di stelle miliardi di anni dopo che si sono verificati gli eventi.

Nel frattempo, il satellite, attualmente al sesto anno della sua missione, continua a scansionare il cielo e un consorzio su scala europea è impegnato a elaborare e analizzare i dati che continuano a fluire verso la Terra. Gli astronomi di tutto il mondo attendono con impazienza i prossimi due rilasci di dati di Gaia, previsti per la fine del 2020 e nella seconda metà del 2021, rispettivamente, per affrontare ulteriori misteri della galassia che chiamiamo casa.

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