Circa un decennio fa, i modelli cosmologici standard incontrarono un leggero problema quando applicati alla Via Lattea ... galassie satellitari mancanti. Quindi cosa è successo agli altri 480 che dovrebbero essere là fuori? O non esistono - o non possiamo vederli per qualche motivo. Grazie alle ricerche condotte dal progetto LIDAU e da due ricercatori dell'Osservatoire Astronomique di Strasburgo, potremmo avere una risposta.
Circa 150 milioni di anni dopo il Big Bang, le prime stelle dell'Universo iniziarono ad apparire dal freddo, idrogeno elettricamente neutro e gas elio che lo riempivano. Mentre la loro intensa luce attraversava gli atomi di idrogeno, li riportava al loro stato plasmatico in un processo chiamato reionizzazione. Le cose hanno davvero iniziato a riscaldarsi da lì ... il gas ha iniziato a sfuggire alla gravità delle galassie a bassa massa e, di conseguenza, hanno perso le loro abilità di formazione stellare. Calcolando le conseguenze osservabili di questo processo, Pierre Ocvirk e Dominique Aubert hanno dimostrato che le prime stelle della Via Lattea avevano il potere di reionizzazione e che "è davvero un processo essenziale nel modello standard di formazione della galassia". Questo stato di foto-evaporazione spiega chiaramente la scarsità e l'età dei compagni della Via Lattea e offre la ragione per cui le galassie satellitari sono rare in questo quartiere.
“D'altra parte, la loro sensibilità alle radiazioni UV significa che le galassie satellitari sono buone sonde dell'epoca della reionizzazione. Inoltre, sono relativamente vicini, da 30000 a 900000 anni luce, il che ci consente di studiarli in modo molto dettagliato, in particolare con la prossima generazione di telescopi. " dice Ocvirk. "In particolare, lo studio del loro contenuto stellare rispetto alla loro posizione potrebbe darci preziose informazioni sulla struttura del campo di radiazione UV locale durante la reionizzazione."
La teoria attuale afferma che questa foto-evaporazione è stata semplicemente causata dalle galassie vicine, risultando in un evento uniforme - ma il nuovo modello costruito dai due ricercatori francesi dimostra che questa ipotesi è sbagliata. La loro simulazione numerica ad alta risoluzione spiega la dinamica degli aloni della materia oscura dall'inizio alla fine, così come il gas risultante ha influenzato la formazione stellare e la radiazione UV.
“È la prima volta che un modello spiega l'effetto della radiazione emessa dalle prime stelle formate al centro della Via Lattea, sulle sue galassie satellitari. In effetti, contrariamente ai modelli precedenti, il campo di radiazione prodotto in questa configurazione non è uniforme, ma diminuisce di intensità quando ci si allontana dalla sorgente. " spiega Ocvirk. “Da un lato, le galassie satellitari vicine al centro galattico vedono evaporare il loro gas molto rapidamente. Formano così poche stelle che possono essere non rilevabili con gli attuali telescopi. D'altra parte, le galassie satellitari più remote subiscono in media un'irradiazione più debole. Pertanto riescono a mantenere il gas più a lungo e formano più stelle. Di conseguenza sono più facili da rilevare e appaiono più numerosi. "
Dove sono venute meno le ipotesi iniziali? Nei modelli precedenti si pensava che la reionizzazione avvenisse su uno sfondo UV distribuito uniformemente, ma le prime stelle della Via Miliare avevano già fatto il danno consumando i suoi satelliti. Come suggerisce lo studio, la nostra galassia è responsabile della mancanza di compagni più piccoli.
Dice Ocvirk; “Questo nuovo scenario ha profonde conseguenze sulla formazione di galassie e sull'interpretazione dei grandi sondaggi astronomici a venire. In effetti, le galassie satellitari sono influenzate dal campo di marea della nostra galassia e possono essere digerite lentamente nell'alone stellare della nostra galassia. Possono anche essere allungati in filamenti e formare flussi stellari. "
È un nuovo concetto molto interessante e sarà uno dei principali obiettivi scientifici della missione spaziale Gaia, prevista per il lancio nel 2013. Fino ad allora, il team dell'Osservatoire Astronomique di Strasburgo continuerà nei suoi sforzi per comprendere ulteriormente i processi radiativi durante la reionizzazione.
Fonte originale della storia: Comunicato stampa Osservatorio astronomico di Strasburgo. Per ulteriori letture: una firma della reionizzazione interna della Via Lattea e della collaborazione LIDAU (Light In the Dark Ages of the Universe).
