Nel dicembre del 2013, l'Agenzia spaziale europea (ESA) ha lanciato il Gaia missione. Da quel momento, questo osservatorio spaziale è stato impegnato ad osservare oltre 1 miliardo di oggetti astronomici nella nostra galassia e oltre - tra cui stelle, pianeti, comete, asteroidi, quasar, ecc. - tutto per creare il più grande e preciso catalogo spaziale 3D mai fatto.
Da allora l'ESA ha anche pubblicato due versioni di dati, entrambe le quali hanno portato a scoperte rivoluzionarie. L'ultima arriva dall'Osservatorio di Leida, dove ha utilizzato una squadra di astronomi Gaia dati per tracciare ciò che pensavano fossero stelle ad alta velocità cacciate dalla Via Lattea, ma che in realtà sembravano muoversi nella nostra galassia.
Lo studio che ha descritto i loro risultati è stato recentemente pubblicato nel Avvisi mensili del Royal Astronomical Società - intitolato "Gaia DR2 in 6D: alla ricerca delle stelle più veloci della galassia “. Lo studio è stato condotto da Tommaso Marchetti, dottorando presso l'Osservatorio di Leida, e comprendeva Elena Rossi (professore associato presso Leida) e Anthony Brown, presidente del consiglio esecutivo del Gaia Data Processing and Analysis Consortium (DPAC).
Per motivi di studio, il team ha consultato i dati di Gaiasecondo rilascio di dati (DR2) - che si è verificato il 25 aprile 2018 e si basa su osservazioni fatte tra il 25 luglio 2014 e il 23 maggio 2016. All'interno di questi dati erano contenute le posizioni, la parallasse e i movimenti propri per circa 1,3 miliardi di stelle , che include quelli che viaggiano nella nostra galassia a centinaia di chilometri al secondo.
Gli astronomi sono interessati a queste stelle perché i loro movimenti possono fornire indizi sulla storia passata della Galassia. La classe più veloce di queste stelle sono le stelle ipervelocità (HVS), che viaggiano a velocità fino a 700 km / s (435 mi / s) a una distanza compresa tra 100 e 50.000 anni luce dal centro galattico. Si ritiene che queste stelle abbiano avuto origine nel nucleo della nostra galassia prima di essere espulse, grazie alle interazioni con il Supermassive Black Hole (SMBH) al suo centro.
Finora, nella nostra galassia sono state scoperte solo circa 20 stelle di ipervelocità, ma Gaia il secondo rilascio di dati pubblicato di recente offre un'opportunità unica per cercarne di più. Come ha spiegato la coautrice dello studio Elena Maria Rossi in un recente comunicato stampa della Royal Astronomical Society:
"Dei sette milioni di stelle Gaia con misurazioni di velocità 3D complete, ne abbiamo trovate venti che potrebbero viaggiare abbastanza velocemente da sfuggire alla Via Lattea."
Contrariamente a quanto si aspettavano, il team ha scoperto che la maggior parte degli HVS individuati correva verso il centro della Via Lattea e non lontano da essa. Quindi, piuttosto che essere stelle cacciate fuori dalla nostra galassia, è del tutto possibile che si tratti di intrusi intergalattici che provenivano dalla Grande Nuvola Magellanica o da una galassia ancora più distante. Se vero, queste stelle porteranno l'impronta del loro sito di origine.
Allo stesso modo in cui lo studio dei meteoriti marziani può insegnarci sulla struttura e sulla composizione di Marte, lo studio di queste stelle potrebbe dirci molto sulla natura delle stelle in un'altra galassia. Il fatto che questi HVS viaggino attraverso la nostra galassia offre anche agli astronomi l'opportunità di studiare stelle extra-galattiche a una distanza molto più vicina di quanto sarebbe altrimenti possibile. Come ha spiegato Elena:
“Le stelle possono essere accelerate ad alte velocità quando interagiscono con un buco nero supermassiccio. Quindi la presenza di queste stelle potrebbe essere un segno di tali buchi neri nelle galassie vicine. Ma le stelle potrebbero anche aver fatto parte di un sistema binario, lanciato verso la Via Lattea quando la loro stella compagna esplose come una supernova. Ad ogni modo, studiarli potrebbe dirci di più su questo tipo di processi nelle galassie vicine. "
Il team di ricerca riconosce che esiste un'altra possibilità. In sostanza, questi HVS appena identificati potrebbero essere nati nell'aureola della nostra galassia, ma sono stati quindi accelerati e spinti verso l'interno quando la Via Lattea ha iniziato a entrare in contatto con una delle tante galassie nane con cui si è fusa durante la sua storia. Guardando al futuro, il team spera di ottenere maggiori informazioni sull'età e sulla composizione delle stelle utilizzando i telescopi terrestri.
Questi dati aiuteranno il team a restringere la natura e l'origine di queste stelle con maggiore precisione. Inoltre, sono previsti altri due rilasci di dati per il Gaia missione, con l'uscita di DR3 prevista per il 2021 mentre la versione finale (salvo le estensioni di missione) rimane TBD. Ognuno di questi rilasci di dati fornirà informazioni nuove e più precise su un insieme più ampio di stelle. Come ha scritto il coautore Anthony Brown:
“Alla fine ci aspettiamo misurazioni di velocità 3D complete per un massimo di 150 milioni di stelle. Ciò aiuterà a trovare centinaia o migliaia di stelle ipervelocità, a comprenderne l'origine in modo molto più dettagliato e ad utilizzarle per indagare sull'ambiente del centro galattico e sulla storia della nostra Galassia. "
Questi ultimi risultati dimostrano ancora una volta quanto sia efficace Gaia l'osservatorio è stato nella sua missione. Tra oggi e il rilascio finale dei dati, ci si aspetta che vengano fatte molte altre scoperte entusiasmanti sulla nostra galassia e sui suoi dintorni.
