Ad uno sguardo distratto, il cielo notturno può apparire come uno sfondo nero con una manciata di punti luminosi distribuiti in modo casuale, ma fermarsi alla prima impressione sarebbe molto superficiale, dobbiamo, invece, fare attenzione a cosa si può imparare osservando quella manciata di stelle.
Spesso le forze che agiscono sul nostro pianeta creano determinate strutture che siamo in grado di spiegare, ma su certi fenomeni che si osservano nella nostra galassia, la scienza non ha ancora delle risposte. Gli astronomi che studiano la nostra galassia hanno osservato come la distribuzione delle stelle ricordi elementi presenti sulla Terra, onde, archi, creste montuose e cosi via e stanno indagando su un presunto colpevole, chiamando in causa anche forze provenienti dall’esterno della nostra galassia.
Ma, forse, il vero colpevole è la via lattea stessa.
Gli scienziati descrivono la Via Lattea come una galassia a spirale barrata, ovvero una galassia costituita da un nucleo attraversato da una struttura a forma di barra da cui si dipartono i bracci di spirale. Questo su grande scala, ma su scala più piccola, ci sono molti più dettagli nascosti.
Questi dettagli possono essere studiati grazie a Gaia, una missione dell’Agenzia spaziale europea che dal 2013 ha iniziato un censimento della via lattea con l’obiettivo di catalogare un miliardo di stelle. Con questi dati e con i dati rilasciati nel 2018 sulle misurazione di posizione e movimento di oltre 550 milioni stelle, gli astronomi hanno potuto osservare la via Lattea sotto altri punti di vista, e cosi facendo hanno scoperto l’esistenza di strutture galattiche mai osservate prima, archi e creste la cui formazione e dinamica resta un mistero.
Un team guidato da astronomi dell’Università di Sydney, in Australia, ha deciso di provare a ricreare dei modelli computerizzati di una serie di otto creste nella Via Lattea che sono poste l’una accanto all’altra come una catena montuosa.
I dati di Gaia hanno mostrato che le creste, inserite nello strato intermedio del disco della Via Lattea, hanno ciascuna raccolte di stelle dello stesso tipo che occupano le cime delle creste. Usando i dati di un’altra missione che analizza la composizione delle stelle, hanno notato che tutte le stelle hanno composizioni simili a quelle del sole. Poiché la composizione può suggerire l’età della stella, questo ha svelato agli astronomi che queste giovani stelle non erano disperse tanto quanto le stelle più vecchie, il che è un dato utile per capire come si sono formate le creste stesse.
Le teorie su come si formano tali creste e le loro caratteristiche rientrano in due categorie: interna ed esterna alla nostra galassia.
Alcune teorie suggeriscono che i meccanismi interni della galassia sono fondamentali per trasformare la geografia galattica. Ad esempio, le interazioni gravitazionali possono generare onde risonanti che creano grossi blocchi di materia da quelli più piccoli. Un’altra teoria invece chiama in causa l’attrito tra stelle, gas e polvere nella galassia che può portare alla nascita di queste caratteristiche topografiche.
Altre teorie suggeriscono una causa esterna alla Via Lattea, qualcosa che è transitato nei pressi della nostra galassia, come ad esempio una piccola galassia nana che con il suo campo gravitazionale ha influenzato gruppi stellari modificandone la dinamica.
Il team ha utilizzato delle simulazioni computerizzate per ricreare i processi interni ed esterni per capire se la distribuzione delle stelle potesse essere ricreata. Cosi facendo, il team ha scoperto che le creste corrispondono a quelle create in regioni isolate attraverso un processo interno chiamato miscelazione di fase, in cui gruppi di stelle si mescolano gradualmente, a causa del cambiamento della forma delle braccia a spirale nel tempo. Inoltre, la presenza di giovani stelle, che non hanno avuto il tempo di allontanarsi delle stelle più vecchie, ha anche suggerito che una forza vicina possa essere stata la causa delle caratteristiche osservate.
Nelle simulazioni di regioni influenzate gravitazionalmente da una galassia di passaggio, i risultati mostrano creste molto più alte di quelle viste nella Via Lattea.
Quindi l’altezza delle creste “potrebbe essere un modo per discriminare tra processi interni ed esterni“, ha affermato Shourya Khanna, astronomo dell’Università di Sydney e autore principale del nuovo documento.
Le simulazioni però non sono complete e non possono corrispondere alla realtà perché i ricercatori non hanno tenuto conto del gas e della polvere interstellare, elementi che possono influire al punto di stravolgere i risultati.
La ricerca ha comunque fatto una scoperta interessante, una galassia a noi vicina ha attraversato la Via Lattea. Potrebbe essere questo tipo di interazione esterna che tende a creare flussi di stelle, mentre i processi interni, come la miscelazione di fase, sono responsabili delle creste.
Con molte delle stelle catalogate, Gaia potrebbe ancora fornire agli astronomi altri indizi sulle forze che modellano la straordinaria geografia della nostra galassia.
“La regione della galassia in cui attualmente disponiamo di molte informazioni è abbastanza vicina al sole, ma le prossime misurazioni di Gaia dovrebbero estendere le dimensioni della regione“, ha affermato Alice Quillen, astronoma dell’Università di Rochester, che non era coinvolta nello studio.
Gli scienziati hanno pubblicato le loro scoperte online sul sito di prestampa arXiv e le hanno presentate per la pubblicazione sulla rivista Monthly of the Royal Astronomical Society.
Fonti:
- https://www.space.com
- https://www.space.com/41312-gaia-mission.html
- https://www.livescience.com/64797-river-of-stars.html
- https://arxiv.org/abs/1902.10113
