Gli astronomi discutono da molto tempo circa la morfologia esatta della nostra Galassia, chiedendosi se abbia due o quattro bracci a spirale. Uno dei modelli più accreditati individuava la presenza di quattro bracci nella Via Lattea, mentre osservazioni relativamente recenti effettuate dal telescopio spaziale Spitzer della NASA sembravano indicare invece che i bracci fossero due. Nel 2013 un team di scienziati ha effettuato un’accurata mappatura delle regioni di formazione stellare e ritiene di aver trovato i due bracci mancanti, portando di nuovo il numero totale di bracci a quattro.
Il modello a quattro bracci a spirale per la Via Lattea potrebbe, pertanto, tornare in auge.
Il gruppo di astronomi brasiliani guidati da Camargo ha utilizzato immagini delle regioni di formazione stellare simili a quelle in figura per tracciare la struttura della Galassia. Crediti: NASA, ESA, JM Apellaniz
Il team di ricerca, composto da astronomi brasiliani, ha utilizzato immagini di ammassi stellari immersi nelle loro nubi primordiali per tracciare la struttura della Galassia. «I nostri risultati sono a favore di un modello a spirale con quattro bracci, includendo il braccio del Sagittario, quello di Perseo, e i bracci esterni», a dichiarato il gruppo di ricercatori della Universidade Federal do Rio Grande do Sul.
«Nonostante i numerosi sforzi volti a migliorare la nostra comprensione della struttura della Galassia, restano domande aperte. Non c’è un consenso unanime per quanto riguarda il numero e la forma dei bracci a spirale della Via Lattea», ha osservato l’autore principale dello studio, Denilso Camargo. Egli ha aggiunto che la posizione del Sole all’interno del disco della Galassia è il fattore principale che ostacola la nostra comprensione della struttura della Via Lattea. In altre parole, non possiamo avere una visione d’insieme della nostra Galassia.
Il team ha ribadito che lo studio degli ammassi stellari giovani è un metodo estremamente efficace per mappare la struttura della Galassia: «I risultati indicano che tali ammassi si trovano prevalentemente nei bracci a spirale della Via Lattea». I ricercatori hanno constatato che la formazione stellare si può verificare a seguito del collasso e della frammentazione di nubi molecolari giganti all’interno dei bracci a spirale. Di conseguenza, gli ammassi di stelle giovani che emergono da questi processi sono ottimi tracciatori della struttura galattica.
Mappa a spirale della Via Lattea ottenuta sulla base dello studio di Urquhart e collaboratori. Crediti: Urquhart et al 2013, R. Hurt, il Science Center Spitzer, R. Benjamin
I dati utilizzati per questo studio provengono dal telescopio a infrarossi WISE della NASA, e hanno permesso di identificare ammassi giovani ancora immersi nelle nubi di gas da cui si sono formati, spesso circondati da quantità significative di polveri. La luce infrarossa subisce meno gli effetti di oscuramento dovuti alla polvere rispetto alla luce visibile, permettendo agli astronomi di osservare queste regioni polverose con un dettaglio senza precedenti. Il team ha infatti scoperto 7 nuovi ammassi stellari, molti dei quali (chiamati Camargo 441-444) sembrerebbero appartenere a un ammasso più ampio che si trova nel braccio di Perseo. Gli scienziati hanno suggerito che una nube molecolare gigante sia stato compressa dal braccio a spirale e che questo abbia innescato la formazione stellare in diversi ammassi. Da un processo di questo tipo potrebbero emergere numerosi ammassi stellari con età simile. Uno scenario alternativo è una formazione di tipo sequenziale.
Una proiezione vista di faccia della distribuzione di ammassi stellari studiati da Camargo e collaboratori. Gli oggetti sembrano trovarsi sul braccio a spirale del Sagittario, sul braccio di Perseo, e lungo un prolungamento del braccio esterno. Crediti:. Camargo et al 2015.
Una volta che gli ammassi sono stati identificati nelle immagini WISE, il team ha utilizzato anche dati nel vicino infrarosso provenienti dalla campagna osservativa 2MASS per determinarne le distanze. Un obiettivo primario del loro lavoro è stato stabilire con precisione i parametri fondamentali degli ammassi, grazie ai quali sarebbe stato possibile trarre conclusioni sulla struttura generale della Galassia. È stato dunque adottato un algoritmo innovativo, in grado di ridurre al minimo la contaminazione da sorgenti in primo piano e sullo sfondo, che potrebbero essere considerati membri dell’ammasso e far perdere affidabilità alle eventuali stime di distanza.
Il team di scienziati ha osservato inoltre che la ricerca di nuovi ammassi giovani deve continuare senza sosta, poiché è grazie a oggetti di questo tipo che possiamo migliorare la nostra conoscenza della struttura della Galassia.
Lo studio di Camargo e collaboratori è stato accettato per la pubblicazione e apparirà nel prossimo numero della rivista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.