Mercoledì 29 Marzo 2017
Accedi Registrati

Accedi al tuo account

Username
Password *
Ricordami

Ai confini della Via Lattea

Ricostruzione artistica di come apparirebbe la Via Lattea stando vicino a una gigante rossa nella parte più esterna dell'alone galattico.
Ricostruzione artistica di come apparirebbe la Via Lattea stando vicino a una gigante rossa nella parte più esterna dell'alone galattico. Visualization Software: Uniview by SCISS; Data: SOHO (ESA & NASA) / John Bochanski (Haverford College) / Jackie Faherty (AMNH and Carnegie Institute's Department of Terrestrial Magnetism)

Quali sono e da dove vengono le stelle più lontane nella nostra galassia e quanta massa si nasconde nelle sue propaggini più esterne, sottoforma di materia oscura?

 Paradossalmente, sulla galassia in cui viviamo sappiamo relativamente poco, proprio perchè ci siamo immersi dentro. Qualche giorno fa ho parlato delle prove indirette della sua forma di "spirale barrata", una caratteristica morfologica delle regioni più interne, il cosiddetto rigonfiamento ("bulge"). Ma, andando oltre la struttura a spirale, nel cosiddetto "alone", qual'è il confine esterno della Via Lattea (ammesso che esista) e quanta materia contiene? La risposta è tutt'altro che semplice e gli astronomi stanno faticando molto per trovarla...

 Cominciamo con le stelle più remote. Fino a una dozzina di anni fa, le stelle più lontane della via Lattea non si spingevano oltre un centinaio di kiloparsec, ovvero 325mila anni luce; si tratta già di una distanza ragguardevole, il doppio di quella che ci separa delle nubi di Magellano. Poi, tra il 2005 e il 2013, grazie ai dati della "Sloan Digital Sky Survey" (SDSS), vennero scoperte 7 nuove stelle (la maggior parte giganti di tipo "AGB-C" a ricco contenuto di carbonio, più alcune giganti blu e variabili "RR Lyrae") situate a distanze comprese tra 120 e 160 kpc e, nel 2014, utilizzando anche le immagini dell' "UKIRT Infrared Deep Sky Survey" e gli spettri del MMT (Multi Mirror Telescope), un gruppo di astronomi guidati da J. Bochansky pubblicò un articolo in cui si annunciava la scoperta delle due stelle "record", le giganti rosse di tipo M denominate ULAS J001535.72+015549.6 e ULAS J074417.48+253233.0 situate addirittura oltre i 200 kpc (650mila anni luce, 1/3 della distanza che ci separa dalla galassia di Andromeda). Per la precisione, le due stelle si trovano rispettivamente a 274 (±74) kpc e a 238 (±64) kpc e si muovono, rispetto al centro galattico, a velocità di 52(±10) e 24(±10) km/s; quest'ultimo dato è importante per capire se sono legate gravitazionalmente alla Via Lattea o se si tratta di "rogue stars" intergalattiche; inoltre la misura della velocità è importante, come vedremo, per capire la distribuzione di massa nelle regioni esterne dell'alone galattico.

 Appena scoperti questi oggetti, gli astronomi hanno cominciato a speculare sulla loro origine: forse una interazione gravitazionale con un'altra galassia le aveva espulse dal disco della Via Lattea, forse erano i membri più brillanti di un compagno oscuro, una galassia nana in orbita attorno alla Via Lattea, o infine potrebbero essere i resti di una galassia anticamente "divorata" dalla gravità della Via Lattea. Ora, in uno studio in via di pubblicazione sulla rivista Astrophysical Journal (disponibile online qui), Marion Dierickx e Avi Loeb (sia presso la Harvard University) sostengono che l'ultimo scenario sia il più probabile: alcune di queste stelle sono probabilmente membri di quella che fu la galassia nana del Sagittario (Sag DEG). Questa piccola galassia ellittica, scoperta nel 1994, ha un'orbita molto allungata che la porta a passare periodicamente vicino al nucleo della Via Lattea; ogni volta che questo avviene, le forze mareali le fanno espellere stelle e questi flussi di stelle formano un anello intorno alla nostra galassia, quasi perpendicolare al piano galattico, con curve maestose che attraversano il cielo; si tratta del il cosiddetto "Sagittarius Stream", visualizzato tridimensionalmente in questa animazione di D.R.Law (UCLA).

jon lomberg star stream

 Rappresentazione artistica della galassia nana del Sagittario (in giallo) e del "Sagittarius stream"; la posizione del Sole è indicata dalla croce bianca. - Illustration credit: Jon Lomberg - Processing: M. Di Lorenzo (DILO)

 Partendo dalle mappe sulla distribuzione stellare, Dierickx e Loeb hanno simulato la danza di Sag DEG fin da quando incontrò la nostra galassia per la prima volta oltre 8 miliardi di anni fa, come mostrato in questa animazione. Poi hanno confrontato i loro risultati con le posizioni e le velocità di 11 stelle lontane nell'alone della Via Lattea e per cinque di esse (comprese le due stelle record di cui si parla sopra) c'è una buona corrispondenza con le posizioni e le velocità dei flussi stellari antichi previsti dal modello; le altre sei stelle potrebbero essere membri di un'altra ex-galassia nana, ma questo è meno certo. Gli autori dello studio fanno notare che questo tipo di indagini sono uno strumento potente per sondare il potenziale gravitazionale e quindi la distribuzione di materia nelle regioni più esterne dell'alone e questo è un metodo che si aggiunge a quelli esistenti, basati generalmente sul moto degli ammassi globulari e delle galassie nane satelliti della Via Lattea.
 A questo proposito, un intreressante risultato è stato recentemente ottenuto dai canadesi G.M. Eadie e W.E. Harris che, utilizzando i soli ammassi globulari, ne hanno esteso il campione a 157 ammassi, ottenendo una curva che descrive matematicamente la massa contenuta entro una certa distanza r con una "legge di potenza" del tipo:

M(r)=k·rα

 Il risultato dipende da alcune assunzioni di fondo e non tiene conto di eventuali anisotropie (importanti a distanze ridotte), in ogni caso la curva che si ottiene risulta al di sotto della maggior parte delle stime precedenti come si vede nella illustrazione sottostante:

 Eadie MW mass plot all 768x1129

 Stime sulla massa della Via Lattea in funzione della distanza dal nucleo (ascisse). La nuova stima di Eadie è indicata dalla curva continua, dove le sfumature di grigio indicano "intervalli di confidenza" del 95%, 75%, e 50%. - Credits:
G. Eadie et al., Astrophysical Journal, 2016 October 1

 In particolare, entro una distanza convenzionale di 125 kpc dal centro galattico, lo studio fornisce una massa di 520±40 miliardi di masse solari, mentre entro 200 kpc la curva estrapolata fornisce poco meno di 700 miliardi di masse solari, nettamente meno di quanto calcolato da altri autori; il divario però si riduce se si considerano solo gli ammassi globulari lontani, oltre 10 kpc dal centro galattico, poichè in tal caso la stima (più incerta) è sui 900 miliardi di masse solari. In ogni caso, si tratta appunto di estrapolazioni poichè non ci sono ammassi globulari a questa distanza e il campione utilizzato ne contiene solo 2 oltre i 100 kpc e 32 oltre i 20 kpc.

 In ogni caso, queste stime potrebbero venire rivoluzionate a breve grazie alle misure estremamente precise di Gaia sul moto proprio di questi ammassi globulari; per ora, infatti, il moto trasversale di molti ammassi globulari è ignoto o poco preciso poichè basato su misure effettuate da Terra, tranne un piccolo gruppo di ammassi per i quali sono disponibili le stime basate su Hubble Space Telescope. Insomma, presto ne vedremo delle belle!

 

Fonti:
- http://www.skyandtelescope.com/astronomy-news/the-most-distant-milky-way-stars-070920142/
- http://www.skyandtelescope.com/astronomy-news/tracking-milky-way-most-distant-stars/?utm_source=newsletter&utm_campaign=sky-mya-nl-170120&utm_content=915303_SKY_HP_eNL_170120&utm_medium=email
- http://www.skyandtelescope.com/astronomy-news/new-mass-estimate-milky-way/?utm_source=newsletter&utm_campaign=sky-mya-nl-170120&utm_content=915303_SKY_HP_eNL_170120&utm_medium=email

Condividi e resta aggiornato!

Marco Di Lorenzo (DILO)

Sono laureato in Fisica e insegno questa materia nelle scuole superiori; in passato ho lavorato nel campo dei semiconduttori e dei sensori d'immagine. Appassionato di astronautica e astronomia fin da ragazzo, ho continuato a coltivare queste passioni sul web, elaborando e pubblicando numerose immagini insieme al collega Ken Kremer. E naturalmente amo la fantascienza e la fotografia!

Sito web: https://www.facebook.com/marco.lorenzo.58
Email Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. È necessario abilitare JavaScript per vederlo.

Altri articoli di Marco Di Lorenzo (DILO)

Lascia un commento

Assicurati di inserire (*) le informazioni necessarie ove indicato.
Codice HTML non è permesso.

Newsletter

I nostri articoli sono anche su Coelum Astronomia!

GRATIS E DIGITALE: leggilo ora!

Immagine del giorno

Mission log

AstroAppuntamenti

Marzo 2017
L M M G V S D
1 2 3 4 5
6 7 8 9 10 11 12
13 14 15 16 17 18 19
20 21 22 23 24 25 26
27 28 29 30 31

Dal nostro album di Flickr

Meteo spaziale

  • NEO News
    NEO News

    Notizie e aggiornamenti sugli incontri ravvicinati con oggetti potenzialmente pericolosi e sulla loro catalogazione. Aggiornato al 28 Marzo.

Sole e Luna

Attività solare - Credit: SDO/HMI / spaceweather.com

Buchi coronali - Credit: SDO/AIA / spaceweather.com

SOHO LASCO C2 - Credit ESA/NASA SOHO/LASCO

SOHO LASCO C3 - Credit ESA/NASA SOHO/LASCO

Aurora - emisfero nord - Credit: NOAA/Ovation

Aurora - emisfero sud - Credit: NOAA/Ovation

CURRENT MOON

Aggregatore notizie RSS - - Paperblog : le migliori informazioni in diretta dai blog - Segnala a Zazoom - Blog Directory - intopic.it

[IT] Questo sito utilizza cookie tecnici e di terze parti, per migliorare i servizi e l'esperienza dei lettori. Per saperne di più o negare il consenso prendete visione dell'Informativa Estesa.
Chiudendo questo banner cliccando su 'Accetto' ed in qualunque altro modo, o proseguendo la navigazione su questo sito web, acconsentite al loro uso.
[EN] This site uses technical and third-party cookies, in order to improve services and experiences of our readers. If you want to know more or deny cookies exchange, please view "Cookie Information".
Closing this banner clicking on 'Agree' and in any other way, or continuing to browse this website, you consent with the cookies usage.