L’arco ultravioletto del Grande Carro

Alcuni astronomi hanno scoperto un arco di luce ultravioletta quasi perfetto, centrato sull’impugnatura del Grande Carro, che si estende per 30 gradi nel cielo settentrionale.

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L’Orsa Maggiore è una una costellazione tipica dei cieli boreali. Le sue sette stelle più luminose formano il Grande Carro, sono visibili per tutto l’anno nell’emisfero nord e non tramontano mai a nord del 41°N.
Questo gruppo di stelle è noto fin dall’antichità e le storie che ad esso si legano sono molto diverse: le sette stelle venivano raffigurate come un orso (le quattro stelle orientali) inseguito da tre cacciatori (le tre di coda) è probabilmente il più antico mito a cui l’umanità faccia ancora riferimento.
In altre parti del mondo la costellazione dell’Orsa Maggiore viene chiamata in modi diversi: in Nord America è il Grande mestolo, nel Regno Unito “l’aratro” mentre Septem triones (i sette buoi) è il termine con cui gli antichi Latini definivano le sette stelle dell’Orsa Maggiore descrivendone il loro lento movimento attorno alla stella polare.
In quella zona di cielo alcuni astronomi hanno scoperto un arco di luce ultravioletta quasi perfetto, centrato sull’impugnatura del Grande Carro, che si estende per 30 gradi nel cielo settentrionale. Se fosse completo, circonderebbe totalmente la costellazione stessa, disegnando un cerchio di 60 gradi di diametro.
L’arco è stato scoperto da Andrea Bracco, astronomo dell’Istituto Ruđer Bošković di Zagabria, Croazia, Marta Alves, astronomo dell’Università Radboud nei Paesi Bassi, e Robert Benjamin, professore di fisica e astronomia all’Università del Wisconsin-Whitewater. Il team ha pubblicato i risultati dello studio su Astronomy & Astrophysics Letters lo scorso aprile.
Robert Benjamin, che ha contribuito all’analisi della struttura, ha presentato i risultati più recenti del team in una riunione online della American Astronomical Society il 2 giugno scorso.
La struttura ad arco, che si estende oltre la costellazione dell’Orsa Maggiore, sottende un angolo di circa 30 gradi, uno spessore di una frazione di grado ed è costituita da gas interstellare compresso ed energizzato.
La fonte di energia e la forma dell’arco indicano un fronte di un’onda d’urto prodotta da una supernova che avanza a una velocità di circa 100 km al secondo che si è verificata 60 gradi sopra il piano della Via Lattea. La distanza e l’età dell’esplosione che ha creato l’onda d’urto sono incerte. Il team stima che l’esplosione sia avvenuta più di 100.000 anni fa a una distanza di circa 600 anni luce.
Poiché l’intero arco copre quasi 2.700 gradi quadrati di cielo, l’esplosione potrebbe essere stata in parte responsabile della creazione di una radura di gas e polvere sopra il Sole. “Questa regione del cielo è nota per diverse finestre interstellari utilizzate per studiare le proprietà delle galassie al di fuori della Via Lattea. Questo arco può essere la prova di una delle esplosioni che hanno creato queste finestre“, ha spiegato Benjamin.
L’arco è stato scoperto fortuitamente in un set di dati di archivio di immagini ultraviolette prese dal Galaxy Evolution Explorer (GALEX) della NASA, come parte del GALEX All-Sky Imaging Survey e trovato usando l’Aladin Sky Atlas sviluppato da CDS, Osservatorio di Strasburgo, Francia. Confrontando la luminosità dell’emissione in due diverse bande ultraviolette, il team sostiene che l’emissione ultravioletta proviene principalmente da una regione compressa di idrogeno gassoso.
L’origine della scoperta risale al 1997, quando Peter McCullough, ora astronomo dello Space Telescope Science Institute, usò una macchina fotografica sperimentale che rilevò una debole emissione di H-alfa per scoprire una linea retta di due gradi di idrogeno H-alfa attraverso il cielo, pari all’incirca a cinque lune affiancate. H-alfa è una linea di emissione ottica (rossa) prodotta dall’idrogeno gassoso. McCullough mostrò le foto a Benjamin in una conferenza alla quale entrambi stavano partecipando.
Quasi 20 anni dopo, questo lavoro ha attirato l’attenzione di Marta Alves che ha osservato l’arco usando LOFAR, una rete di radiotelescopi a bassa frequenza situata principalmente nei Paesi Bassi. “Il fatto che tu abbia dati in diverse lunghezze d’onda, ti dà più vincoli per quanto riguarda l’origine fisica“, ha osservato Alves. Il collega Andrea Bracco, ha trovato l’arco ultravioletto durante la ricerca di set di dati d’archivio.
Con loro grande sorpresa, la linea di due gradi di H-alfa si estende in un arco di 30 gradi nelle osservazioni in ultravioletto. “Francamente, non potevo credere che una struttura così grande non fosse ancora nota. Stavo guardando le osservazioni ultraviolette di 15 anni fa“, ha detto Bracco.
Tuttavia, alcuni dei loro colleghi hanno espresso preoccupazione per il fatto che la scoperta potrebbe essere un difetto nei dati. Nell’ottobre 2018, Bracco e Alves hanno incontrato Benjamin in un seminario sponsorizzato dall’Université Paris-Saclay, dove lo hanno invitato ad aiutarli a interpretare l’arco.
Ulteriore conferma dell’esistenza dell’arco è arrivata quando il team ha contattato un gruppo di astronomi dilettanti nel Massachusetts che stavano conducendo il loro rilevamento del cielo usando un telescopio robotico nel New Mexico: il sondaggio H-alpha MDW (Mittelman / di Cicco / Walker).
Una volta contattati, hanno scoperto una sezione di 10 gradi di un arco ottico nella stessa area in cui è stato visto l’arco ultravioletto GALEX. Gli astronomi dilettanti anno contribuito con le loro osservazioni al documento; altri ricercatori con sede in Francia (Andrew Lehmann, Francois Boulanger e Ludovic Montier) si sono uniti al team per aiutare a interpretare le emissioni ultraviolette.
Strutture del genere non sono affatto rare, si osservano frequentemente nelle vicinanze dei resti di esplosioni di supernovae. La particolarità, e l’unicità, dell’arco dell’Orsa Maggiore è la grande estensione nel cielo anche se, come spiega Bracco in un’intervista su Mediainf.it, non si conosce l’esplosione di supernova che la ha generato.
Fonti:

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