Credits: Danny Horta-Darrington (Liverpool John Moores University), NASA / JPL-Caltech e SDSS

Introduzione

Gli scienziati che lavorano con i dati dell’esperimento di evoluzione galattica dell’osservatorio Apache dell’Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment (APOGEE) di Sloan Digital Sky Surveys hanno scoperto una “galassia fossile” nascosta nelle profondità della nostra Via Lattea.

Questo risultato, pubblicato su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, potrebbe scuotere la nostra comprensione di come la Via Lattea sia divenuta quella che vediamo oggi.

Come mai è stata scoperta solo ora?

La galassia fossile potrebbe essersi scontrata con la Via Lattea dieci miliardi di anni fa, quando la nostra galassia era ancora agli inizi. Gli astronomi l’hanno chiamata Eracle, dal nome dell’antico eroe greco che ricevette il dono dell’immortalità quando la Via Lattea fu creata.

I resti di Eracle rappresentano circa un terzo dell’alone sferico della Via Lattea. Ma se le stelle e il gas di Eracle costituiscono una percentuale così grande dell’alone galattico, perché non l’abbiamo visto prima? La risposta sta nella sua posizione, nelle profondità della Via Lattea.

Per trovare una galassia fossile come questa, abbiamo dovuto osservare la composizione chimica dettagliata e i moti di decine di migliaia di stelle“, dice Ricardo Schiavon dell’Università John Moores di Liverpool (LJMU) nel Regno Unito, un membro chiave del team di ricerca. “Questo è particolarmente difficile da fare per le stelle al centro della Via Lattea, perché sono nascoste alla vista da nuvole di polvere interstellare. APOGEE ci permette di penetrare in quella polvere e di vedere più in profondità che mai nel cuore della Via Lattea“.

Esami chimici

APOGEE fa questo prendendo gli spettri delle stelle nella luce del vicino infrarosso, invece della luce visibile, che viene oscurata dalla polvere. Nel corso dei suoi dieci anni di vita osservativa, APOGEE ha misurato gli spettri di oltre mezzo milione di stelle in tutta la Via Lattea, compreso il suo nucleo precedentemente oscurato dalla polvere.

Il laureato Danny Horta della LJMU, l’autore principale del documento che annuncia il risultato, spiega, “esaminare un numero così elevato di stelle è necessario per trovare stelle insolite nel cuore densamente popolato della Via Lattea, che è come trovare aghi in un pagliaio“.

Per separare le stelle appartenenti ad Eracle da quelle della Via Lattea originale, il team ha utilizzato sia le composizioni chimiche che le velocità delle stelle misurate dallo strumento APOGEE.

Credits:  Danny Horta-Darrington (Liverpool John Moores University), ESA / Gaia e SDSS

Delle decine di migliaia di stelle che abbiamo guardato, alcune centinaia avevano composizioni chimiche e velocità sorprendentemente diverse“, ha detto Horta. “Queste stelle sono così diverse che avrebbero potuto provenire solo da un’altra galassia. Studiandole nel dettaglio, abbiamo potuto tracciare la posizione precisa e la storia di questa galassia fossile“.

Nascita travagliata

Poiché le galassie sono costruite attraverso la fusione di galassie più piccole nel tempo, i resti delle galassie più antiche sono spesso visibili nell’alone esterno della Via Lattea, un’enorme ma molto rada nube di stelle che avvolge la galassia principale. Ma poiché la nostra galassia si è formata dall’interno verso l’esterno, per trovare le prime fusioni è necessario osservare le parti più centrali dell’alone della Via Lattea, che sono sepolte in profondità nel disco e nel rigonfiamento.

Le stelle originariamente appartenenti ad Eracle rappresentano circa un terzo della massa dell’intero alone della Via Lattea oggi, il che significa che questa antica collisione appena scoperta deve essere stata un evento importante nella storia della nostra galassia. Questo suggerisce che la nostra galassia può essere insolita, dato che la maggior parte delle simili galassie a spirale hanno avuto una vita molto più calma nei primi anni.

Come nostra casa cosmica, la Via Lattea è già speciale per noi, ma questa antica galassia sepolta al suo interno la rende ancora più speciale“, dice Schiavon.

Nuova era di ricerche

Karen Masters, la portavoce di SDSS-IV commenta: “APOGEE è uno delle campagne di punta della quarta fase di SDSS, e questo risultato è un esempio dell’incredibile scienza che chiunque può fare, ora che abbiamo quasi completato la nostra missione decennale“.

E questa nuova era di scoperte non si concluderà con il completamento delle osservazioni di APOGEE. La quinta fase del SDSS ha già iniziato a raccogliere dati, e il suo “Mappatore della Via Lattea” si baserà sul successo di APOGEE per misurare gli spettri per dieci volte il numero di stelle in tutte le parti della Via Lattea, utilizzando la luce del vicino infrarosso, la luce visibile e a volte entrambe.

VIDEO

Credits: video realizzato da Ted Mackereth basato sulle simulazioni EAGLE

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