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Le “abitudini alimentari” della Via Lattea fanno luce sulla materia oscura

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Gli astronomi sono un passo avanti nel rivelare le proprietà della materia oscura che avvolge la nostra galassia, la Via Lattea, grazie a una nuova mappa di dodici flussi di stelle in orbita all’interno del nostro alone galattico.

La comprensione di questi flussi stellari è molto importante per gli astronomi. Oltre a rivelare la materia oscura che tiene le stelle nelle loro orbite, ci raccontano anche la storia della formazione della Via Lattea, rivelando che la Via Lattea è cresciuta costantemente nel corso di miliardi di anni distruggendo e consumando sistemi stellari più piccoli.

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“Stiamo vedendo questi flussi essere interrotti dall’attrazione gravitazionale della Via Lattea e alla fine diventare parte di essa. Questo studio ci fornisce un’istantanea delle abitudini alimentari della Via Lattea, ad esempio quali tipi di sistemi stellari più piccoli “mangia”. Man mano che la nostra galassia sta invecchiando, sta ingrassando”, ha affermato la professoressa Ting Li dell’Università di Toronto, l’autore principale del documento.

La Professoressa Li e il suo team internazionale di collaboratori hanno avviato un programma dedicato – il Southern Stellar Stream Spectroscopic Survey (S5) – per misurare le proprietà dei flussi stellari: i resti frantumati di piccole galassie e ammassi stellari vicini che vengono fatti a pezzi dalla nostra Via Lattea.

Li e il suo team sono il primo gruppo di scienziati a studiare una così ricca collezione di flussi stellari, misurando le velocità delle stelle utilizzando l’Anglo-Australian Telescope (AAT), un telescopio ottico di 4 metri in Australia. Li e il suo team hanno utilizzato lo spostamento della luce Doppler – la stessa proprietà utilizzata dai cannoni radar per catturare i guidatori in corsa – per scoprire quanto velocemente si muovessero le singole stelle.

A differenza di studi precedenti che si sono concentrati su un flusso alla volta, “S5 è dedicato alla misurazione del maggior numero possibile di flussi, cosa che possiamo fare in modo molto efficiente con le capacità uniche dell’AAT”, ha commentato il coautore, il professor Daniel Zucker della Macquarie University .

Le proprietà dei flussi stellari rivelano la presenza della materia oscura invisibile della Via Lattea. “Pensa a un albero di Natale”, ha affermato il coautore, il professor Geraint F. Lewis dell’Università di Sydney.

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“In una notte buia, vediamo le luci di Natale, ma non l’albero su cui sono avvolte. Ma la forma delle luci rivela la forma dell’albero”, ha detto. “È lo stesso con i flussi stellari: le loro orbite rivelano la materia oscura”.

Oltre a misurare le loro velocità, gli astronomi possono utilizzare queste osservazioni per elaborare la composizione chimica delle stelle, dicendoci dove sono nate. “I flussi stellari possono provenire dalla distruzione di galassie o ammassi stellari”, ha affermato il professor Alex Ji dell’Università di Chicago, coautore dello studio. “Questi due tipi di flussi forniscono informazioni diverse sulla natura della materia oscura”.

Secondo la Prof.ssa Li, queste nuove osservazioni sono essenziali per determinare come la nostra Via Lattea sia sorta dall’universo senza caratteristiche dopo il Big Bang.

“Per me, questa è una delle domande più intriganti, una domanda sulle nostre origini ultime”, ha detto Li. “È il motivo per cui abbiamo fondato S5 e costruito una collaborazione internazionale per affrontare questo dilemma”.

Un ingrediente cruciale per il successo di S5 sono state le osservazioni della missione spaziale europea Gaia. “Gaia ci ha fornito misurazioni squisite delle posizioni e dei movimenti delle stelle, essenziali per identificare i membri dei flussi stellari”, ha affermato il dottor Sergey Koposov, lettore di astronomia osservativa all’Università di Edimburgo e coautore dello studio.

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Il team di Li prevede di produrre più misurazioni sui flussi stellari nella Via Lattea. Nel frattempo, è soddisfatta di questi risultati come punto di partenza.

“Nel prossimo decennio, ci saranno molti studi dedicati ai flussi stellari”, ha affermato Li. “Siamo pionieri e esploratori in questo viaggio. Sarà molto eccitante!”

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La ricerca è stata pubblicata sul server di prestampa arxiv.

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