La nostra Via Lattea è uno spazio piuttosto vasto e molto popolato. Tutto sommato, le sue stelle sono comprese tra 100 e 400 miliardi, con alcune stime secondo cui potrebbe avere fino a 1 trilione. Ma da dove provengono tutte queste stelle? Bene, a quanto pare, oltre a formare molti dei suoi e fondersi con altre galassie, la Via Lattea potrebbe aver rubato alcune delle sue stelle da altre galassie.
Tale è l'argomentazione di due astronomi del Centro di astrofisica di Harvard-Smithsonian. Secondo il loro studio, che è stato accettato per la pubblicazione nel Il diario astrofisico, sostengono che circa la metà delle stelle che orbitano all'estremità esterna della Via Lattea sono state effettivamente rubate dalla vicina galassia nana del Sagittario.
Un tempo si pensava che la Galassia ellittica nana del Sagittario fosse la galassia più vicina alla nostra (una posizione ora detenuta dalla galassia nana del Canis Major). Come una delle dozzine di galassie nane che circondano la Via Lattea, ha orbitato diverse volte in passato nella nostra galassia. Con ogni orbita che passa, diventa soggetto alla forte gravità della nostra galassia, che ha l'effetto di separarla.
Gli effetti a lungo termine di questo possono essere osservati guardando le stelle più lontane nella nostra galassia, che consistono delle undici stelle che si trovano a una distanza di circa 300.000 anni luce dalla Terra (ben oltre il disco a spirale della Via Lattea). Secondo lo studio prodotto da Marion Dierickx, uno studente laureato presso il Dipartimento di Astronomia dell'Università di Harvard, metà di queste stelle sono state prese dalla galassia nana Sagittario in passato.
Il professor Avi Loeb, Frank B. Baird, professore ordinario di Scienze presso Harvard e Marion Dierickx, consulente di dottorato, è stato coautore dello studio, intitolato "Estensione prevista del torrente Sagittario al raggio virale della Via Lattea". Come ha detto a Space Magazine via e-mail:
“Vediamo prove di flussi di stelle collegate al nucleo della galassia, e indicano che questa galassia nana è passata più volte attorno al centro della Via Lattea ed è stata lacerata dal campo gravitazionale della marea della Via Lattea. Conosciamo tutti la marea nell'oceano causata dall'attrazione gravitazionale della luna, ma se la luna fosse un oggetto molto più massiccio - avrebbe allontanato gli oceani dalla Terra e vedremmo un flusso di vapore disteso dalla Terra. "
Per motivi di studio, Dierickx e Loeb hanno eseguito modelli di computer per simulare i movimenti del nano Sagittario negli ultimi 8 miliardi di anni. Queste simulazioni riproducevano i flussi di stelle che si estendevano dalla galassia nana Sagittario al centro della nostra galassia. Hanno anche variato la velocità e l'angolo di approccio del Sagittario per vedere se gli scambi risultanti corrispondessero alle osservazioni attuali.
"Abbiamo tentato di abbinare i dati di distanza e velocità per il nucleo della galassia Sagitarrius, quindi abbiamo confrontato la previsione risultante per la posizione e la velocità dei flussi di stelle", ha detto Loeb. "I risultati sono stati molto incoraggianti per alcune particolari condizioni iniziali riguardanti l'inizio del viaggio nella galassia del Sagittario quando l'universo aveva circa la metà della sua età attuale."
Ciò che hanno scoperto è che nel tempo il nano Sagittario ha perso circa un terzo delle sue stelle e nove decimi della sua materia oscura a causa della Via Lattea. Il risultato finale di questo fu la creazione di tre distinti flussi di stelle che raggiungono un milione di anni luce dal centro galattico fino al limite del alone della Via Lattea. È interessante notare che uno di questi flussi è stato previsto da simulazioni condotte da progetti come Sloan Digital Survey.
Le simulazioni hanno anche mostrato che cinque stelle del Sagittario sarebbero finite a far parte della Via Lattea. Inoltre, le posizioni e le velocità di queste stelle coincidevano con cinque delle stelle più distanti nella nostra galassia. Gli altri sei non sembrano provenire dal nano Sagittario e potrebbero essere il risultato di interazioni gravitazionali con un'altra galassia nana in passato.
"La dinamica delle stelle nelle braccia estese che prevediamo (che è la più grande struttura galattica sul cielo mai prevista) può essere utilizzata per misurare la massa e la struttura della Via Lattea", ha affermato Loeb. "L'involucro esterno della Via Lattea non è mai stato sondato direttamente, perché non si sapeva che nessun altro flusso si estendesse così lontano."
Dato il modo in cui le simulazioni coincidono con le osservazioni attuali, Dierickx è fiducioso che altri intrusi nani Sagittarius siano là fuori, in attesa di essere trovati. Ad esempio, strumenti futuri - come il Large Synoptic Survey Telescope (LSST), che dovrebbe iniziare le operazioni di indagine completa entro il 2022 - potrebbero essere in grado di rilevare i due flussi rimanenti di stelle previsti dall'indagine.
Date le scale temporali e le distanze coinvolte, è piuttosto difficile sondare la nostra galassia (e, per estensione, l'Universo) per vedere esattamente come si è evoluta nel tempo. L'abbinamento dei dati osservativi con i modelli di computer, tuttavia, ha dimostrato di testare le nostre migliori teorie su come sono andate le cose. In futuro, grazie a strumenti migliorati e sondaggi più dettagliati, potremmo saperlo con certezza!
E assicurati di dare un'occhiata a questa animazione della simulazione al computer, che mostra gli effetti sulla gravità della Via Lattea sulle stelle e sulla materia oscura della galassia nana Sagittario.
