Come stuzzicanti bocconcini conservati nei vasti recessi del proprio frigorifero, gli astronomi che usano il telescopio spaziale Hubble della NASA hanno la prova di un guscio di stelle rimasto da uno dei pasti della Via Lattea. In uno studio che apparirà in un prossimo numero del Diario astrofisico i ricercatori hanno rivelato un gruppo di stelle che si muovono lateralmente - un movimento che indica il fatto che la nostra galassia potrebbe averne consumato un altro durante la sua evoluzione.
"Le capacità uniche di Hubble stanno permettendo agli astronomi di scoprire indizi sul remoto passato della galassia. Le regioni più distanti della galassia si sono evolute più lentamente delle sezioni interne. Gli oggetti nelle regioni esterne portano ancora la firma degli eventi accaduti molto tempo fa ", ha affermato Roeland van der Marel dello Space Telescope Science Institute (STScI) a Baltimora, nel Maryland.
Per quanto curioso sia questo guscio di stelle, offrono ancora più informazioni rivelando la possibilità di studiare la misteriosa massa nascosta della Via Lattea - la materia oscura. Con oltre cento miliardi di galassie sparse nell'Universo, quale posto migliore per dare un'occhiata più da vicino che proprio qui a casa? Il team di astronomi guidato da Alis Deason dell'Università della California, Santa Cruz e van der Marel ha studiato l'alone esterno, una regione a circa 80.000 anni luce dal centro della nostra galassia, e ha identificato 13 stelle che potrebbero essere venute alla luce proprio inizio della formazione della Via Lattea.
Cosa c'è di così speciale in questo gruppo di soli geriatrici? In questo caso, è il loro movimento. Invece di girare lungo un'orbita radiale, queste stelle anziane mostrano un movimento tangenziale - un'osservazione inaspettata. Normalmente le stelle dell'alone viaggiano verso il centro galattico, per poi tornare di nuovo verso l'esterno. Cosa potrebbe far muovere diversamente questa doppia manciata di stelle? Il team di ricerca ipotizza che ci potrebbe essere una "eccessiva densità" di stelle nel segno degli 80.000 anni luce.
Per quanto intriganti siano queste stelle, questo strano guscio è stato scoperto in qualche modo per caso. Deason e il suo team hanno scoperto le stelle dell'alone esterno da uno studio di sette anni sulle immagini archiviate dal telescopio Hubble della galassia di Andromeda. Mentre guardavano venti volte più lontano le stelle della nostra galassia vicina, queste strane stelle in movimento venivano alla luce come oggetti in primo piano ... oggetti che "ingombravano" le immagini. Mentre queste stelle dell'alone erano cattive per quel particolare studio, erano molto buone per Deason e il team. Ha dato loro la possibilità di dare un'occhiata molto da vicino al movimento delle stelle dell'alone della Via Lattea.
Tuttavia, vedere queste stelle non è stato facile. Grazie all'incredibile risoluzione di Hubble e al potere di raccolta della luce, ogni immagine conteneva più di 100.000 singole stelle. "Dovevamo trovare in qualche modo quelle poche stelle che appartenevano all'aureola della Via Lattea", ha detto van der Marel. "Era come trovare aghi in un pagliaio."
Quindi, come hanno fatto gli astronomi a separare le stelle di conchiglia da quelle che appartenevano ai margini esterni dell'Andromeda? Le osservazioni iniziali hanno individuato le stelle in base al colore, alla luminosità e al movimento laterale. Grazie alla parallasse, le nostre stelle dell'alone sembrano muoversi molto più velocemente semplicemente perché sono più vicine. Attraverso il lavoro del membro del team Tony Sohn di STSci, queste stelle rivoluzionarie sono state identificate e misurate. Il loro movimento tangenziale è stato osservato e registrato con una precisione del cinque percento. Non si tratta di un processo rapido se si considerano queste stelle di conchiglie che si muovono attraverso il cielo ad una velocità di circa un millesimo di secondo all'anno!
"Le misurazioni di questa precisione sono rese possibili da una combinazione della visione nitida di Hubble, delle osservazioni di molti anni e della stabilità del telescopio. Hubble si trova nell'ambiente spaziale ed è privo di gravità, vento, atmosfera e perturbazioni sismiche ", ha affermato van der Marel.
Cosa rende la squadra così fiduciosa nelle loro scoperte? Come sappiamo, le stelle a casa nell'alone interno della nostra galassia hanno orbite altamente radiali. Quando è stato effettuato un confronto tra il movimento laterale delle stelle dell'alone esterno con i movimenti interni, i ricercatori hanno trovato l'uguaglianza. Secondo simulazioni al computer della formazione di galassie, le stelle esterne dovrebbero continuare ad avere un movimento radiale mentre si spostano verso l'esterno nell'aureola, ma questi nuovi risultati si dimostrano opposti. Cosa potrebbe causarlo? Una spiegazione naturale sarebbe un evento di accrescimento che coinvolge una galassia satellitare.
Per comprovare ulteriormente le loro scoperte, il team ha confrontato i loro risultati con i dati presi dallo Sloan Digital Sky Survey che coinvolge le stelle dell'alone. È stato un momento eureka. Le osservazioni fatte dalla SDSS hanno rivelato una maggiore densità di stelle all'incirca alla stessa distanza dei viaggiatori sconvolti dalla conchiglia. E la Via Lattea non è sola. Altri studi su stelle aureole coinvolte sia nel Triangolo che in Andromeda mostrano un gran numero di stelle aureole esistenti fino a un certo punto - solo per abbandonare. La ragione si rese conto che non era solo una strana coincidenza. "Quello che potrebbe accadere è che le stelle si muovano abbastanza lentamente perché si trovano nell'apocentro, il punto più lontano nella loro orbita attorno al centro della nostra Via Lattea", ha spiegato Deason. “Il rallentamento crea un ammasso di stelle mentre si aggirano lungo il loro cammino e viaggiano verso la galassia. Quindi il loro movimento in e out o radiale diminuisce rispetto al loro movimento laterale o tangenziale. ”
Per quanto entusiasmanti siano questi risultati, non sono una novità. Le stelle di conchiglia sono state osservate negli aloni di altre galassie e si prevede che facciano parte della Via Lattea. Per natura, avrebbero dovuto essere lì - ma erano semplicemente oscurati e troppo spinti per rendere gli astronomi positivi della loro presenza. Non più. Ora che gli astronomi sanno cosa cercare, sono ancora più ansiosi di scavare negli archivi di Hubble. "Questi risultati inaspettati alimentano il nostro interesse nel cercare altre stelle per confermare che ciò sta realmente accadendo", ha detto Deason. “Al momento abbiamo un campione abbastanza piccolo. Quindi possiamo davvero renderlo molto più robusto con l'ottenimento di più campi con Hubble. ” Le osservazioni di Andromeda coprono solo una piccolissima "vista del buco della serratura" del cielo.
Allora, qual è il prossimo? Ora il team può dipingere un ritratto ancora più bello della storia evolutiva della Via Lattea. Comprendendo i movimenti e le orbite del "guscio" delle stelle nell'aureola, potrebbero persino essere in grado di darci una massa accurata. "Fino ad ora, ciò che ci è mancato è il movimento tangenziale delle stelle, che è un componente chiave. Il moto tangenziale ci permetterà di misurare meglio la distribuzione totale della massa della galassia, che è dominata dalla materia oscura. Studiando la distribuzione di massa, possiamo vedere se segue la stessa distribuzione prevista nelle teorie sulla formazione delle strutture ”, ha affermato Deason.
Fino ad allora ci godremo gli "avanzi" ...
Fonte originale della storia: Comunicato stampa HubbleSite.
