Nonostante migliaia di anni di ricerche e osservazioni, gli astronomi non sanno ancora nulla della Galassia della Via Lattea. Allo stato attuale, gli astronomi stimano che si estende da 100.000 a 180.000 anni luce e comprende da 100 a 400 miliardi di stelle. Inoltre, per decenni, ci sono state domande irrisolte su come la struttura della nostra galassia si è evoluta nel corso di miliardi di anni.
Ad esempio, gli astronomi hanno a lungo sospettato che provenisse l'alone galattico - strutture gigantesche di stelle che orbitano sopra e sotto il disco piatto della Via Lattea - erano formate da detriti lasciati da piccole galassie che si fondevano con la Via Lattea. Ma secondo un nuovo studio condotto da un team internazionale di astronomi, sembra che queste stelle possano essere nate nella Via Lattea ma che poi furono cacciate.
Lo studio è apparso di recente sul diario Natura sotto il titolo "Due overdensity stellari chimicamente simili sui lati opposti del piano del disco galattico". Lo studio è stato condotto da Margia Bergmann, ricercatrice del Max Planck Institute for Astronomy, e ha incluso membri della Australian National University, del California Institute of Technology e di diverse università.
Per motivi di studio, il team ha fatto affidamento sui dati del W.M. Osservatorio di Keck per determinare i modelli di abbondanza chimica da 14 stelle situate nell'aureola galattica. Queste stelle erano situate in due diverse strutture aureole - il Triangulum-Andromeda (Tri-And) e la sovra-densità stellare A13 - che sono circa 14.000 anni luce sopra e sotto il disco della Via Lattea.
Come ha spiegato Bergemann in un comunicato stampa dell'Osservatorio di Keck:
“L'analisi delle abbondanze chimiche è un test molto potente, che consente, in modo simile alla corrispondenza del DNA, di identificare la popolazione madre della stella. Popolazioni diverse di genitori, come il disco o l'alone della Via Lattea, le galassie satellitari nane o i cluster globulari, sono noti per avere composizioni chimiche radicalmente diverse. Quindi, una volta che sappiamo di cosa sono fatte le stelle, possiamo collegarle immediatamente alle loro popolazioni madri ”.
Il team ha anche ottenuto spettri da un altro utilizzando il Very Large Telescope (VLT) dell'Osservatorio europeo meridionale in Cile. Confrontando le composizioni chimiche di queste stelle con quelle trovate in altre strutture cosmiche, gli scienziati hanno notato che le composizioni chimiche erano quasi identiche. Non solo erano simili all'interno e tra i gruppi oggetto di studio, ma corrispondevano strettamente ai modelli di abbondanza di stelle trovati all'interno del disco esterno della Via Lattea.
Da ciò, hanno concluso che queste popolazioni stellari nell'Halo Galattico si sono formate nella Via Lattea, ma poi si sono trasferite in posizioni sopra e sotto il Disco Galattico. Questo fenomeno è noto come "sfratto galattico", in cui le strutture vengono spinte fuori dal piano della Via Lattea quando un'enorme galassia nana passa attraverso il disco galattico. Questo processo provoca oscillazioni che espellono le stelle dal disco, qualunque sia la galassia nana in movimento.
"Le oscillazioni possono essere paragonate alle onde sonore di uno strumento musicale", ha aggiunto Bergemann. "Chiamiamo questo" squillo "nella galassia della Via Lattea" galattoseismologia ", che è stato teoricamente previsto decenni fa. Ora abbiamo le prove più chiare per queste oscillazioni nel disco della nostra galassia ottenute finora! "
Queste osservazioni sono state rese possibili grazie allo spettrometro Echelle ad alta risoluzione (HiRES) sul telescopio Keck. Come ha spiegato Judy Cohen, la professoressa di astronomia della Kate Van Nuys Page di Caltech e co-autrice dello studio:
“L'elevata produttività e l'elevata risoluzione spettrale di HIRES sono state cruciali per il successo delle osservazioni delle stelle nella parte esterna della Via Lattea. Un altro fattore chiave è stato il buon funzionamento dell'Osservatorio di Keck; un buon puntamento e un funzionamento regolare consentono di ottenere spettri di più stelle in poche notti di osservazione. Gli spettri di questo studio sono stati ottenuti in una sola notte del tempo di Keck, il che dimostra quanto possa essere preziosa anche una sola notte. ”
Questi risultati sono molto interessanti per due motivi. Da un lato, dimostra che le stelle dell'alone probabilmente hanno avuto origine nel disco di pensiero galattico, una parte più giovane della Via Lattea. D'altra parte, dimostra che il disco della Via Lattea e le sue dinamiche sono molto più complessi di quanto si pensasse in precedenza. Come ha affermato Allyson Sheffield del LaGuardia Community College / CUNY, e coautore del documento:
"Abbiamo dimostrato che potrebbe essere abbastanza comune per i gruppi di stelle nel disco essere trasferiti in regni più distanti all'interno della Via Lattea - essendo stati" cacciati "da una galassia satellitare invasore. Simili schemi chimici possono anche essere trovati in altre galassie, indicando una potenziale universalità galattica di questo processo dinamico. ”
Come passo successivo, gli astronomi hanno in programma di analizzare gli spettri di stelle aggiuntive nelle overdensità Tri-And e A13, così come le stelle in altre strutture stellari più lontane dal disco. Hanno anche in programma di determinare le masse e le età di queste stelle in modo da poter limitare i limiti di tempo in cui ha avuto luogo questo sfratto galattico.
Alla fine, sembra che un'altra ipotesi di lunga data sull'evoluzione galattica sia stata aggiornata. In combinazione con i continui sforzi per sondare i nuclei delle galassie - per vedere come sono collegati i loro buchi neri supermassicci e la formazione stellare - sembra che ci stiamo avvicinando alla comprensione di come il nostro Universo si è evoluto nel tempo.
