La galassia a spirale Eso 510-G13 in un’immagine del telescopio spaziale Hubble. Il fatto che la galassia ci appaia di taglio consente di apprezzare meglio la distorsione del disco. Crediti: Nasa and The Hubble Heritage Team (STScI/Aura)
Spesso ci immaginiamo le galassie a spirale come degli armoniosi sistemi di stelle, gas e polveri che orbitano ordinatamente seguendo traiettorie circolari all’interno di una piatta e regolare struttura a disco. Questo non è del tutto vero. Se le scrutiamo con attenzione, molte galassie a disco appaiono infatti deformi, come le ruote di certe biciclette, vittime innocenti delle retromarce disattente di qualcuno. Questo effetto è particolarmente evidente quando una galassia si mostra di taglio rispetto alla Terra, consentendoci di apprezzare la distorsione in tutta la sua evidenza. Sono moltissime le galassie storte, e neppure la nostra risulta esente da questa caratteristica.
Che il disco della Via Lattea avesse questa forma bizzarra non è un fatto nuovo. Fin dalla fine degli anni ‘50 gli astronomi avevano infatti notato come il disco di stelle della nostra galassia apparisse tutt’altro che piatto. Il perché di questa deformità era tuttavia avvolto nel mistero. In quanto inquilini del disco galattico possiamo infatti indagare questa struttura solo dall’interno, privati per costruzione di una visione di insieme, come quella che si gode dall’alto di un aeroplano quando si dispiegano gli innumerevoli dettagli della superficie terrestre.
Un gruppo di astronomi dell’Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics di Cambridge in Massachusetts ha ora elaborato un modello che spiegherebbe la deformazione del disco della Via Lattea. Secondo lo studio, pubblicato su Nature Astronomy e guidato dallo studente di dottorato Jiwon Jesse Han, il responsabile sarebbe l’alone di materia oscura che circonda la nostra galassia. Il modello cosmologico attuale prevede infatti che le galassie risiedano all’interno di grandi aloni di materia oscura, molto più estesi delle galassie stesse, e rivelabili solo tramite gli effetti gravitazionali che generano sulla materia ordinaria. In particolare, il team di ricercatori ha mostrato come un alone di materia oscura inclinato e con una forma ellissoidale sarebbe in grado di spiegare “in maniera elegante”, citando Charlie Conroy, secondo autore dello studio, la distorsione del disco galattico. Insomma, un colossale pallone da rugby che raccolga al suo interno la nostra galassia.
Propedeutico a questo risultato è stato uno studio dello scorso anno riguardante l’alone di stelle che, come una immensa nube di astri sparpagliati, pure circonda il disco galattico. Utilizzando i dati del satellite Gaia, i ricercatori hanno studiato i moti di migliaia di astri, scoprendo come l’alone stellare abbia una forma oblunga, con le stelle che si trovano addensate lungo direzioni privilegiate. L’alone di materia oscura avrebbe dunque la stessa forma ellissoidale, che conferirebbe al disco stellare la distorsione osservata.
Una rappresentazione artistica che mostra la struttura ellissoidale dell’alone stellare della Via Lattea. Anche l’alone di materia oscura potrebbe avere una forma simile. Crediti: Melissa Weiss, Harvard & Smithsonian’s Center for Astrophysics
Ci si chiede cos’abbia portato l’alone di materia oscura ad assumere questo aspetto, così lontano dalla classica immagine da libro di testo che rappresenta gli aloni come degli oggetti a simmetria sferica – dei palloni da calcio, più che da rugby. Secondo Han, le ragioni di questo fatto vanno ricercate nel passato della Via Lattea. In particolare, gli autori ipotizzano che solo la collisione con un’altra galassia abbia potuto deformare l’alone, che avrebbe altrimenti mantenuto una forma sferica, lasciando inalterato il disco stellare.
Come già ipotizzato da altri lavori, la Via Lattea avrebbe dunque interagito con altre galassie nel passato. I risultati del nuovo studio potrebbero essere d’aiuto nel capire meglio la storia della nostra galassia e le proprietà della materia oscura, che costituisce una delle componenti più elusive dell’universo.
Per saperne di più:
- Leggi su Nature Astronomy l’articolo “A tilted dark halo origin of the Galactic disk warp and flare“, di J. J. Han, C. Conroy e L. Hernquist