Impressione artistica di come potrebbe apparire la Via Lattea vista dall’alto. Gli anelli colorati mostrano l’estensione approssimativa della galassia fossile conosciuta come Ercole. Il puntino giallo mostra la posizione del Sole. Crediti: Danny Horta-Darrington (Liverpool John Moores University), Nasa / Jpl-Caltech e Sdss
Lavorando ai dati dell’Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment (Apogee) della Sloan Digital Sky Surveys, gli scienziati hanno scoperto una “galassia fossile” nascosta nel cuore della Via Lattea.
Questo risultato apparentemente incredibile, pubblicato ieri su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, potrebbe dare una bella scossa alla nostra comprensione della Via Lattea, in particolare di come sia cresciuta, diventando la galassia che vediamo oggi.
La galassia fossile potrebbe essersi scontrata con la Via Lattea dieci miliardi di anni fa, quando la nostra galassia era ancora nella sua fase iniziale di formazione. Gli astronomi l’hanno chiamata Ercole, in onore dell’antico eroe greco che ricevette il dono dell’immortalità quando fu creata la Via Lattea.
I resti di Ercole rappresentano circa un terzo dell’alone sferico della Via Lattea. Ma se le stelle e il gas di Ercole costituiscono una percentuale così alta dell’alone galattico, perché non ce ne siamo accorti prima? La risposta sta nella sua posizione, nel profondo della Via Lattea. «Per trovare una galassia fossile come questa, abbiamo dovuto esaminare dettagliatamente la composizione chimica e i movimenti di decine di migliaia di stelle», afferma Ricardo Schiavon della Liverpool John Moores University (Ljmu) nel Regno Unito. «Questo è particolarmente difficile da fare per le stelle al centro della Via Lattea, perché sono nascoste alla vista da nubi di polvere interstellare. Apogee ci permette di penetrare attraverso quella polvere e di vedere più a fondo che mai, nel cuore della Via Lattea».
Riesce a farlo prendendo spettri di stelle nel vicino infrarosso, invece che nella luce visibile che viene oscurata dalla polvere. Nel corso dei suoi dieci anni di operatività, Apogee ha misurato gli spettri di oltre mezzo milione di stelle in tutta la Via Lattea, comprese quelle nel suo nucleo oscurato dalla polvere. Danny Horta della Ljmu, primo autore dell’articolo che presenta i risultati dello studio, spiega: «È necessario esaminare un numero così elevato di stelle per trovare stelle insolite nel cuore densamente popolato della Via Lattea, che è come trovare aghi in un pagliaio».
Per separare le stelle appartenenti a Ercole da quelle della Via Lattea originale, il team ha utilizzato sia l’informazione delle composizioni chimiche, sia le velocità delle stelle misurate dallo strumento Apogee. «Delle decine di migliaia di stelle che abbiamo esaminato, poche centinaia avevano composizioni chimiche e velocità sorprendentemente diverse», riporta Horta. «Queste stelle sono così diverse che potrebbero provenire solo da un’altra galassia. Studiandole in dettaglio, potremmo risalire alla posizione e alla storia di questa galassia fossile».
Poiché le galassie si formano attraverso fusioni di galassie più piccole, resti di galassie più vecchie sono spesso stati individuati nell’alone esterno della Via Lattea, un’enorme ma molto rada nuvola di stelle che avvolge la Galassia. Ma poiché la nostra galassia si è formata dall’interno verso l’esterno, per trovare le prime fusioni è necessario guardare le parti più centrali dell’alone della Via Lattea, che sono sepolte in profondità all’interno del disco e del rigonfiamento centrale.
Immagine a tutto cielo delle stelle nella Via Lattea viste dalla Terra. Gli anelli colorati mostrano l’estensione approssimativa delle stelle che provenivano dalla galassia fossile conosciuta come Eracle. I piccoli oggetti in basso a destra sono la Grande e la Piccola Nube di Magellano, due piccole galassie satellite della Via Lattea. Crediti: Danny Horta-Darrington (Liverpool John Moores University), Esa / Gaia e Sdss
Le stelle originariamente appartenenti a Ercole rappresentano oggi circa un terzo della massa dell’intero alone della Via Lattea, il che significa che questa antica collisione scoperta di recente deve essere stata un evento importante nella storia della nostra galassia. Ciò suggerisce che la Galassia potrebbe essere insolita, dal momento che la maggior parte delle galassie a spirale simili hanno avuto vite molto più tranquille. «In quanto nostra dimora cosmica, la Via Lattea per noi è già speciale di per sé, ma questa antica galassia sepolta al suo interno la rende ancora più speciale», conclude Schiavon.
«Apogee è una delle survey di punta della quarta fase della Sdss», commenta Karen Masters, portavoce di Sdss-IV, «e questo risultato è un esempio della straordinaria scienza che chiunque può fare, ora che abbiamo quasi completato i nostri dieci anni di missione».
Questa nuova era di scoperte non finirà con il completamento delle osservazioni Apogee. La quinta fase dell’Sdss ha già iniziato a raccogliere dati e il suo Milky Way Mapper si baserà sul successo di Apogee nel misurare spettri per un numero di stelle dieci volte più grande, in tutte le regioni della Via Lattea, utilizzando la luce del vicino infrarosso, la luce visibile e, talvolta, entrambe.
Per saperne di più:
- Leggi su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society l’articolo “Evidence from APOGEE for the presence of a major building block of the halo buried in the inner Galaxy” di Danny Horta, Ricardo P Schiavon, J Ted Mackereth, Joel Pfeffer, Andrew C Mason, Shobhit Kisku, Francesca Fragkoudi, Carlos Allende Prieto, Katia Cunha, Sten Hasselquist, Jon Holtzman, Steven R Majewski, David Nataf, Robert W O’Connell, Mathias Schultheis e Verne V Smith