Comprendere come l'Universo è diventato una delle maggiori sfide dell'essere un astrofisico. Date le dimensioni dell'Universo osservabile (46,6 miliardi di anni luce) e l'età sconcertante (13,8 miliardi di anni), questo non è un compito facile. Tuttavia, osservazioni, calcoli e simulazioni al computer in corso hanno permesso agli astrofisici di imparare molto su come le galassie e le strutture più grandi sono cambiate nel tempo.
Ad esempio, un recente studio condotto da un team dell'Università del Kentucky (Regno Unito) ha sfidato le idee precedentemente affermate su come la nostra galassia si è evoluta per diventare ciò che vediamo oggi. Sulla base delle osservazioni fatte sul disco stellare della Via Lattea, che in precedenza si pensava fosse fluido, il team ha trovato prove di increspature asimmetriche. Ciò indica che in passato la nostra galassia potrebbe essere stata modellata da impatti antichi.
Lo studio, intitolato "La Via Lattea Tomografia con K e M Dwarf Stars: la struttura verticale del disco galattico", è recentemente apparso nel Il diario astrofisico. Guidato da Deborah Ferguson, laureata nel Regno Unito nel 2016, il team era composto dalla professoressa Susan Gardner - del College of Arts and Sciences del Regno Unito - e Brian Yanny, un astrofisico del Fermilab Center for Particle Astrophysics (FCPA).
Questo studio si è evoluto dalla tesi di laurea di Ferguson, che è stata supervisionata dal Prof. Gardner. All'epoca, Ferguson cercava di espandere le ricerche precedenti di Gardner e Yanny, che cercavano anche di capire la presenza di increspature nel disco stellare della nostra galassia. Per il bene di questo nuovo studio, il team ha fatto affidamento sui dati ottenuti dal telescopio 2.5 m Sloan Digital Sky Survey (SDSS), situato presso l'Opache Point Observatory nel New Mexico.
Ciò ha permesso al team di esaminare la distribuzione spaziale di 3,6 milioni di stelle nella Galassia della Via Lattea, da cui hanno confermato la presenza di increspature asimmetriche. Questi, sostengono, possono essere interpretati come prove degli antichi impatti della Via Lattea - in altre parole, che queste increspature derivavano dal fatto che la nostra galassia entrasse in contatto con altre galassie in passato.
Questi potrebbero includere una fusione tra la Via Lattea e la galassia nana Sagittario circa 0,85 miliardi di anni fa, nonché l'attuale fusione della nostra galassia con la galassia nana Canis Major. Come ha spiegato il Prof. Gardner in un recente comunicato stampa nel Regno Unito:
"Si ritiene che questi impatti siano stati gli" architetti "della barra centrale e dei bracci a spirale della Via Lattea. Proprio come le increspature sulla superficie di un lago liscio suggeriscono il passaggio di un motoscafo distante, cerchiamo partenze dalle simmetrie che ci aspetteremmo dalle distribuzioni delle stelle per trovare prove di impatti antichi. Abbiamo trovato ampie prove per la rottura di tutte queste simmetrie e quindi costruire il caso per il ruolo degli impatti antichi nel formare la struttura della nostra Via Lattea. "
Come notato, il precedente lavoro di Gardner indicava anche che quando si trattava di simmetria nord / sud delle stelle nel disco della Via Lattea, si verificò un "ripple" verticale. In altre parole, il numero di stelle che si trovano al di sopra o al di sotto del disco stellare aumenterebbe da un campionamento al successivo quanto più lontano guardavano dal centro del disco galattico. Ma grazie ai dati più recenti ottenuti dall'SDSS, il team ha avuto un campione molto più ampio su cui basare le proprie conclusioni.
E alla fine, questi risultati hanno confermato le osservazioni fatte da Ferguson e Lally, e hanno anche rivelato la prova di un'asimmetria sul piano del disco galattico. Come ha spiegato Ferguson:
“Avere accesso a milioni di stelle dall'SSSS ci ha permesso di studiare la struttura galattica in un modo completamente nuovo rompendo il cielo in regioni più piccole senza perdita di statistiche. È stato incredibile osservare l'evoluzione di questo progetto e i risultati emergono mentre tracciavamo le densità stellari e vedevamo schemi intriganti sull'impronta. Mentre sono in corso ulteriori studi in questo campo, sono entusiasta di vedere cosa possiamo imparare sulla struttura della nostra galassia e sulle forze che hanno contribuito a modellarla. "
Comprendere come si è evoluta la nostra galassia e quale ruolo ha avuto un impatto antico è essenziale per comprendere la storia e l'evoluzione dell'Universo nel suo insieme. E oltre ad aiutarci a confermare (o aggiornare) i nostri attuali modelli cosmologici, studi come questo possono anche dirci molto su ciò che è in serbo per la nostra galassia tra miliardi di anni.
Per decenni, gli astronomi sono stati dell'opinione che in circa 4 miliardi di anni la Via Lattea si scontrerà con Andromeda. È probabile che questo evento abbia enormi ripercussioni, portando alla fusione dei buchi neri supermassicci di entrambe le galassie, delle collisioni stellari e dell'espulsione delle stelle. Mentre è dubbio che l'umanità sarà presente per questo evento, varrebbe comunque la pena sapere come questo processo modellerà la nostra galassia e l'Universo locale.
