Tra 300 milioni e 900 milioni di anni fa, la nostra galassia della Via Lattea quasi si scontrò con la galassia nana Sagittario. I dati della missione Gaia dell'ESA mostrano l'effetto in corso di questo evento, con le stelle che si muovono come increspature sulla superficie di uno stagno. La collisione galattica fa parte di una cannibalizzazione in corso della galassia nana da parte della molto più grande Via Lattea.
"All'inizio le funzionalità erano molto strane per noi." - Teresa Antoja, Lead Researcher, Universität de Barcelona, Spagna.
Il principale obiettivo scientifico di Gaia è di esaminare un miliardo di stelle nel nostro quartiere galattico. Sta creando una mappa 3D di precisione della Via Lattea e sta rispondendo a domande sull'origine e l'evoluzione della nostra galassia. L'ESA ha lanciato Gaia nel 2013 in una missione quinquennale prevista.
Gaia ha scoperto l'incontro tra la Via Lattea e la galassia nana del Sagittario mappando il movimento delle stelle nel disco galattico della Via Lattea. Gaia misura accuratamente le posizioni e le velocità precise di un miliardo di stelle. Il veicolo spaziale ha scoperto il cosiddetto "spazio delle fasi" per un sottoinsieme di alcuni milioni di stelle, stimando le velocità tridimensionali per quelle stelle. Questo spazio delle fasi, o combinazione di posizione e velocità, ha permesso agli scienziati di studiare il movimento stellare delle stelle nel disco.
"Sono rimasto un po 'scioccato e ho pensato che potesse esserci un problema con i dati perché le forme sono così chiare". - Teresa Antoja, Universitat de Barcelona, Spagna.
I movimenti stellari nello spazio delle fasi hanno rivelato qualcosa di scioccante e inaspettato. La ricercatrice principale Teresa Antoja, dell'Università di Barcellona in Spagna, è rimasta scioccata da quanto rivelato dai dati. Pensava che ci fosse un problema nei dati. Un modello simile a una lumaca che non era mai stato visto prima spiccava. Lo schema era nel grafico dell'altitudine delle stelle sopra o sotto il piano della Galassia, tracciato contro la loro velocità nella stessa direzione. "All'inizio le caratteristiche erano molto strane per noi", afferma Teresa. "Sono rimasto un po 'scioccato e ho pensato che potesse esserci un problema con i dati perché le forme sono così chiare".
Ma la missione di Gaia è un'impresa enorme. Ha team di elaborazione e analisi dei dati in tutta Europa e questi team hanno testato tutti i dati prima di rilasciarli. Antoja e i suoi colleghi hanno anche testato i dati per vedere se gli errori avevano causato la comparsa della forma. Ma la loro caccia agli errori non ha prodotto nulla. Dovevano accettare che la forma insolita e inaspettata fosse effettivamente lì.
"Sembra che all'improvviso tu abbia messo gli occhiali giusti e vedi tutte le cose che prima non era possibile vedere", dice Teresa.
Antoja riconobbe che la forma era stata rivelata perché i dati di Gaia erano di così alta qualità. Era come indossare gli occhiali giusti. Il passo successivo è stato capire cosa ha causato questa forma.
Le increspature nelle stelle del disco della Via Lattea erano come increspature su uno stagno. "È un po 'come gettare una pietra in uno stagno, che sposta l'acqua come increspature e onde", spiega Teresa. Tuttavia, la superficie di uno stagno si calma abbastanza rapidamente. Il movimento delle stelle è in corso da centinaia di milioni di anni.
Una volta che il team ha saputo che stavano vedendo qualcosa di reale, hanno iniziato a indagare sulla causa di queste "increspature". Che cosa era successo alla Via Lattea per produrle?
La Via Lattea, come molte grandi galassie, è un po 'un cannibale. Un modo in cui è cresciuto così tanto è assorbendo le stelle da altri ammassi stellari e altre galassie. Una volta assorbite, queste stelle si mescolano al resto della galassia. Ma in questo caso, i nuovi membri della Via Lattea non si sono mescolati.
Amina Helmi lavora all'Università di Groningen, nei Paesi Bassi. È una collaboratrice del progetto e la seconda autrice del documento risultante. Helmi ha ricordato gli studi di se stessa e di altri ricercatori sulla galassia nana del Sagittario. Il Sagittario contiene solo poche decine di milioni di stelle, molto meno delle 100-400 miliardi di stelle nella Via Lattea. Helmi sapeva che la Via Lattea stava mangiando la galassia del Sagittario.
L'ultima volta che le due galassie si sono avvicinate l'una all'altra non si sono scontrate. Ma la gravità di quell'incontro ravvicinato è bastata a disturbare alcune delle stelle nel disco della Via Lattea. Proprio come una pietra lanciata che increspa la superficie di uno stagno.
"Questo è esattamente il tipo di scoperta che speravamo potesse venire dai dati di Gaia." - Timo Prusti, scienziato del progetto Gaia dell'ESA.
La stima per l'ultimo incontro tra il Sagittario e la Via Lattea era compresa tra 200 milioni e 1 miliardo di anni fa. E quel lasso di tempo corrisponde al lasso di tempo stabilito dai dati di Gaia.
Sembra molto convincente. "Lo studio implica, sicuramente, che il disco della nostra galassia è dinamicamente giovane, sensibile ai disturbi e che cambia nel tempo", ha affermato Antoja. Ma c'è ancora bisogno di cautela. La correlazione tra il movimento delle stelle nel disco della Via Lattea e la galassia del Sagittario si basa su semplici modelli e analisi al computer.
I dati di Gaia hanno molto di più da insegnarci sull'evoluzione della Via Lattea. Il team dietro lo studio intende esaminare l'intero fenomeno in modo più completo. C'è molto lavoro da fare e un'enorme quantità di dati da esaminare.
“La scoperta è stata facile; l'interpretazione è più difficile. E la piena comprensione del suo significato e delle sue implicazioni potrebbe richiedere diversi anni. " disse Amina.
"Questo è esattamente il tipo di scoperta che speravamo potesse venire dai dati di Gaia", ha aggiunto Timo Prusti, scienziato del progetto Gaia dell'ESA.
- Comunicato stampa ESA: GAIA suggerisce la vita turbolenta della nostra galassia
- Comunicato stampa Universität de Barcelona: GAIA rileva una scossa nella Via Lattea
- GAIA Mission Home
- Documento di ricerca: un disco della Via Lattea dinamicamente giovane e perturbato
