Dal 18 ° secolo, gli astronomi sono consapevoli che il nostro Sistema Solare è incorporato in un vasto disco di stelle e gas noto come la Via Lattea. Da quel momento, le più grandi menti scientifiche hanno cercato di ottenere misurazioni accurate della distanza per determinare quanto sia grande la Via Lattea. Questo non è stato un compito facile, dato che il fatto che siamo incorporati nel disco della nostra galassia significa che non possiamo vederlo direttamente.
Ma grazie a una tecnica collaudata nel tempo chiamata parallasse trigonometrica, un team di astronomi del Max Planck Institute for Radio Astronomy (MPIfR) di Bonn, in Germania, e del Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) sono stati recentemente in grado di misurare direttamente il distanza dal lato opposto della Via Lattea. Oltre ad essere una prima storica, questa impresa ha quasi raddoppiato il record precedente per le misurazioni della distanza all'interno della nostra galassia.
Lo studio che ha descritto questo risultato, intitolato "Mapping Spiral Structure on the side side of the Milky Way", è recentemente apparso sulla rivista Scienza. Guidato da Alberto Sanna, un ricercatore del Max Planck Institute for Radio Astronomy, il team ha consultato i dati del Very Long Baseline Array (VLBA) del National Radio Astronomy Observatory per determinare la distanza da una regione di formazione stellare dall'altra parte della nostra galassia .
Per fare questo, il team si affidò a una tecnica applicata per la prima volta da Freidrich Wilhelm Bessel nel 1838 per misurare la distanza dalla stella 61 Cygni. Conosciuta come parallasse trigonometrica, questa tecnica prevede la visualizzazione di un oggetto dai lati opposti dell'orbita terrestre attorno al Sole, e quindi la misurazione dell'angolo del cambiamento apparente dell'oggetto in posizione. In questo modo, gli astronomi sono in grado di utilizzare la semplice trigonometria per calcolare la distanza da quell'oggetto.
In breve, minore è l'angolo misurato, maggiore è la distanza dall'oggetto. Queste misurazioni sono state eseguite utilizzando i dati dell'indagine Bar and Spiral Structure Legacy (BeSSeL), che è stata nominata in onore di Freidrich Wilhelm Bessel. Ma mentre Bessel e i suoi contemporanei sono stati costretti a misurare la parallasse usando strumenti di base, il VLBA ha dieci antenne paraboliche distribuite in Nord America, Hawaii e Caraibi.
Con un tale array a sua disposizione, il VLBA è in grado di misurare la parallasse con una precisione mille volte superiore a quella eseguita dagli astronomi ai tempi di Bessel. E piuttosto che limitarsi ai sistemi stellari vicini, il VLBA è in grado di misurare gli angoli minuscoli associati a vaste distanze cosmologiche. Come ha spiegato Sanna in un recente comunicato stampa MPIfR:
“Usando il VLBA, ora possiamo mappare accuratamente l'intera estensione del nostro Galaxy. La maggior parte delle stelle e del gas nella nostra Galassia si trovano a questa distanza appena misurata dal Sole. Con il VLBA, ora abbiamo la capacità di misurare distanze sufficienti per tracciare con precisione i bracci a spirale della Galassia e apprenderne le vere forme. "
Le osservazioni VLBA, condotte nel 2014 e 2015, hanno misurato la distanza dalla regione di formazione stellare nota come G007.47 + 00.05. Come tutte le regioni che formano le stelle, questa contiene molecole di acqua e metanolo, che fungono da amplificatori naturali dei segnali radio. Ciò si traduce in maser (l'equivalente delle onde radio dei laser), un effetto che rende i segnali radio luminosi e facilmente osservabili con i radiotelescopi.
Questa particolare regione si trova a oltre 66.000 anni luce dalla Terra e sul lato opposto della Via Lattea, rispetto al nostro Sistema Solare. Il precedente record per una misurazione della parallasse era di circa 36.000 anni luce, circa 11.000 anni luce più lontano della distanza tra il nostro Sistema Solare e il centro della nostra galassia. Come ha spiegato Sanna, questo risultato nella radioastronomia consentirà sondaggi che raggiungono molto più lontano di quelli precedenti:
“La maggior parte delle stelle e del gas nella nostra Galassia si trovano a questa distanza appena misurata dal Sole. Con il VLBA, ora abbiamo la capacità di misurare distanze sufficienti per tracciare con precisione i bracci a spirale della Galassia e apprenderne le vere forme. "
Nella Via Lattea esistono centinaia di regioni che formano le stelle. Ma come ha spiegato Karl Menten - un membro del MPIfR e coautore dello studio - questo studio è stato significativo a causa della posizione in cui si trova. "Quindi abbiamo molti" miglio "da utilizzare per il nostro progetto di mappatura", ha affermato. "Ma questo è speciale: guardare attraverso la Via Lattea, oltre il suo centro, fino all'altra parte."
Nei prossimi anni, Sanna e i suoi colleghi sperano di condurre ulteriori osservazioni di G007.47 + 00.05 e di altre regioni distanti di formazione stellare della Via Lattea. Alla fine, l'obiettivo è quello di ottenere una comprensione completa della nostra galassia, così precisa che gli scienziati saranno finalmente in grado di porre vincoli precisi sulla sua dimensione, massa e numero totale di stelle.
Con gli strumenti necessari ora disponibili, Sanna e il suo team stimano persino che un quadro completo della Via Lattea potrebbe essere disponibile in circa dieci anni. Immaginalo! Le generazioni future saranno in grado di studiare la Via Lattea con la stessa facilità di una che si trova nelle vicinanze e che possono vedere a margine. Alla fine, tutta l'impressione di quegli artisti sulla nostra Via Lattea sarà in scala!
