Dalla nascita della moderna astronomia, gli scienziati hanno cercato di determinare l'intera estensione della galassia della Via Lattea e di conoscere meglio la sua struttura, formazione ed evoluzione. Secondo le attuali teorie, si ritiene ampiamente che la Via Lattea si sia formata poco dopo il Big Bang (circa 13,51 miliardi di anni fa). Questo è stato il risultato delle prime stelle e ammassi stellari, insieme all'accumulo di gas direttamente dall'alone galattico.
Da allora, si ritiene che più galassie si siano fuse con la Via Lattea, che ha innescato la formazione di nuove stelle. Ma secondo un nuovo studio condotto da un team di ricercatori giapponesi, la nostra galassia ha avuto una storia più turbolenta di quanto si pensasse in precedenza. Secondo le loro scoperte, la Via Lattea ha vissuto un'era dormiente tra due periodi di formazione stellare che è durata per miliardi di anni, morendo effettivamente prima di tornare di nuovo in vita.
Il loro studio, intitolato "La formazione delle stelle del quartiere solare in due generazioni separate da 5 miliardi di anni", è recentemente apparso sulla rivista scientifica Natura. Lo studio è stato condotto da Masafumi Noguchi, un astronomo dell'Istituto astronomico dell'Università di Tohoku, in Giappone. Utilizzando una nuova idea nota come "accrescimento del flusso freddo", Noguchi calcolò l'evoluzione della Via Lattea in un periodo di 10 miliardi di anni.
Questa idea di accrescimento di gas freddo è stata proposta per la prima volta da Avishai Dekel - la cattedra di fisica teorica Andre Aisenstadt presso l'Università ebraica di Gerusalemme - e dai suoi colleghi per spiegare come le galassie accusano il gas dallo spazio circostante durante la loro formazione. Il concetto di formazione in due fasi è stato anche suggerito in passato da Yuval Birnboim - un docente senior dell'Università Ebraica - e colleghi per spiegare la formazione di galassie più massicce nel nostro Universo.
Tuttavia, dopo aver costruito un modello della Via Lattea usando i dati di composizione delle sue stelle, Noguchi ha concluso che la nostra galassia ha anche sperimentato due fasi di formazione stellare. Secondo il suo studio, la storia della Via Lattea può essere individuata osservando le composizioni elementali delle sue stelle, che sono il risultato della composizione del gas da cui sono formate.
Osservando le stelle nel quartiere solare, molti sondaggi astronomici hanno notato che ci sono due gruppi con composizioni chimiche diverse. Uno è ricco di elementi come ossigeno, magnesio e silicio (elementi alfa) mentre l'altro è ricco di ferro. La ragione di questa dicotomia è stata un mistero di vecchia data, ma il modello di Noguchi fornisce una possibile risposta.
Secondo questo modello, la Via Lattea iniziò quando le correnti di gas freddo si accumularono nella galassia e portarono alla formazione della prima generazione di stelle. Questo gas conteneva elementi alfa a seguito di supernove di tipo II di breve durata - in cui una stella subisce un collasso del nucleo alla fine del suo ciclo di vita e poi esplode - rilasciando questi elementi nel mezzo intergalattico. Ciò ha portato alla prima generazione di stelle ad essere ricca di elementi alfa.
Quindi, circa 7 miliardi di anni fa, sono comparse onde d'urto che hanno riscaldato il gas ad alte temperature. Ciò causò l'interruzione del gas freddo nella nostra galassia, causando la cessazione della formazione stellare. Un periodo di dormienza di due miliardi di anni è continuato nella nostra galassia. Durante questo periodo, le supernovae di tipo Ia di lunga durata - che si verificano in sistemi binari in cui un nano bianco sottraggono gradualmente materiale dal suo compagno - iniettarono ferro nel gas intergalattico e ne cambiarono la composizione elementale.
Nel tempo, il gas intergalattico ha iniziato a raffreddarsi emettendo radiazioni e ha iniziato a fluire nella galassia 5 miliardi di anni fa. Ciò portò a una seconda generazione di formazione stellare, che includeva il nostro Sole, che erano ricchi di ferro. Sebbene la formazione a due stadi abbia suggerito in passato galassie molto più massicce, Noguchi è stato in grado di confermare che la stessa immagine si applica alla nostra Via Lattea.
Inoltre, altri studi hanno indicato che lo stesso potrebbe essere il caso del vicino più vicino della Via Lattea, la Galassia di Andromeda. In breve, il modello di Noguchi prevede che enormi galassie a spirale sperimentino un gap nella formazione stellare, mentre le galassie più piccole creano stelle in modo continuo.
In futuro, le osservazioni dei telescopi esistenti e di prossima generazione potrebbero fornire ulteriori prove di questi fenomeni e dirci molto di più sulla formazione della galassia. Da questo, gli astronomi saranno anche in grado di costruire modelli sempre più precisi di come il nostro Universo si è evoluto nel tempo.
