Scritto: Giovedì, 24 Marzo 2022 05:07 Ultima modifica: Giovedì, 24 Marzo 2022 06:15

Alcune parti della Via Lattea sono più antiche del previsto


I dati hanno mostrato che una parte della Via Lattea nota come "disco spesso" iniziò a formarsi 13 miliardi di anni fa, circa 2 miliardi di anni prima del previsto e solo 0,8 miliardi di anni dopo il Big Bang.

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Alcune parti della Via Lattea sono più antiche del previsto
Crediti: Stefan Payne-Wardenaar / MPIA

Questa sorprendente scoperta arriva grazie a un'analisi eseguita da Maosheng Xiang e Hans-Walter Rix, del Max-Planck Institute for Astronomy in Germania, sul set Early Data Release 3 (EDR3) della missione Gaia dell'ESA, combinati con le misurazioni sulla composizione chimica di circa 250.000 stelle, fornita dal telescopio cinese Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope (LAMOST).

Lo studio si è concentrato sulle stelle subgiganti. Si tratta di astri che hanno terminato la fusione nucleare dell'idrogeno nel proprio nucleo e hanno iniziato a produrre energia negli strati più esterni. Sono stelle che si stanno trasformando in gigante rossa e, poiché la fase subgigante è una fase evolutiva relativamente breve nella vita di una stella, consente di determinarne l'età con grande precisione ma è comunque un calcolo complicato.

Il nuovo documento è stato pubblicato su Nature.



Quanti anni hanno le stelle?

L'età di una stella è uno dei parametri più difficili da determinare. Non può essere misurato direttamente, ma deve essere dedotto confrontando le caratteristiche dell'oggetto con modelli computerizzati dell'evoluzione stellare.

All'inizio l'Universo era composto quasi esclusivamente da idrogeno e elio. Gli altri elementi chimici, che gli astronomi chiamano "metalli", vennero prodotti dalle prime stelle che, a fine vita, li rilasciarono nello spazio esplodendo. Questi, poi, furono incorporati dalla successiva generazione di stelle. Quindi, le stelle più vecchie hanno meno metalli o, come si dice, una metallicità inferiore. 

I dati LAMOST indicano la metallicità e, insieme ai dati Gaia sulla luminosità, consentono di estrarre l'età delle stelle utilizzando modelli computerizzati. Prima di Gaia, gli astronomi lavoravano regolarmente con incertezze del 20-40 percento, il che poteva spostare le età determinate anche di un miliardo di anni o più. Ma il rilascio EDR3 ha cambiato tutto. "Con i dati sulla luminosità di Gaia, siamo in grado di determinare l'età di una stella subgigante con una piccola percentuale di scostamento", ha detto Maosheng. 

Anatomia della Via Lattea

La nostra Galassia è composta da diverse parti. Le principali sono alone e disco L'alone è la regione sferica che circonda il disco ed è stato tradizionalmente ritenuto il componente più antico della Galassia. Il disco è composto da due parti: il disco sottile e il disco spesso. Il disco sottile contiene la maggior parte delle stelle che vediamo come un nastro sfocato che attraversa il cielo notturno. Il disco spesso è più del doppio dell'altezza del disco sottile ma ha un raggio più piccolo, e contiene solo una piccola percentuale delle stelle della Via Lattea.

Identificando le stelle subgiganti in queste diverse regioni, i ricercatori sono stati in grado di costruire una linea temporale della formazione della Galassia

L'età stellare ha rilevato chiaramente che la Via Lattea si è formata in due fasi distinte. Una iniziata appena 0,8 miliardi di anni dopo il Big Bang in cui il disco spesso iniziò a formare stelle. Anche alcune parti dell'alone iniziarono a nascere in questo periodo ma il processo accelerò rapidamente fino al completamento, circa due miliardi di anni dopo, quando una galassia nana nota come Gaia-Sausage-Enceladus si fuse con la Via Lattea.  Questo evento riempì l'alone di stelle e, come rivelato dal nuovo lavoro, innescò la formazione del disco spesso. Il sottile disco di stelle che contiene il Sole si formò in una fase ancora successiva.

L'analisi mostra anche che dopo l'esplosione di formazione stellare innescata dalla fusione con Gaia-Sausage-Encelado, il disco spesso continuò a formare stelle fino a quando il gas non si esaurì circa 6 miliardi di anni dopo il Big Bang. Durante questo periodo, la metallicità del disco spesso aumentò di oltre un fattore 10. Durante quel periodo, secondo i ricercatori, il gas che formava le stelle era ben miscelato in tutto il disco e ciò indica che la regione doveva contenere gas altamente turbolento in grado di diffondere efficacemente i metalli in lungo e in largo.

"Dalla scoperta dell'antica fusione con Gaia-Sausage-Enceladus, nel 2018, gli astronomi hanno sospettato che la Via Lattea fosse già lì prima che si formasse l'alone, ma non avevamo un quadro chiaro di come fosse quella Via Lattea. I nostri risultati forniscono dettagli squisiti su quella parte della Via Lattea, come la sua nascita, il suo tasso di formazione stellare e la storia dell'arricchimento dei metalli. Mettere insieme queste scoperte usando i dati di Gaia sta rivoluzionando la nostra immagine di quando e come si è formata la nostra Galassia”. ha detto Maosheng.

Le prossime osservazioni con il James Webb Space Telescope potrebbe fare nuova luce sulle prime galassie nell'universo simili alla Via Lattea. Inoltre, il 13 giugno di quest'anno, Gaia rilascerà la sua terza versione completa di dati (Gaia DR3). Questo catalogo includerà spettri e informazioni derivate come età e metallicità, costruendo una nuova e entusiasmante base dati per altri studi.

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Letto: 176 volta/e Ultima modifica Giovedì, 24 Marzo 2022 06:15

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Elisabetta Bonora

Nella vita lavorativa mi occupo di web, marketing e comunicazione, digital marketing. Nel tempo libero sono un'incontenibile space enthusiast e mamma di Sofia Vega.
Mi occupo di divulgazione scientifica, attraverso questo web, collaborazioni con riviste del settore e l'image processing delle foto provenienti dalle missioni robotiche. Appassionata di astronomia, spazio, fisica e tecnologia, affascinata fin da bambina dal passato e dal futuro. Nel 2019 è uscito il mio primo libro "Con la Cassini-Huygens nel sistema di Saturno".
Amo le missioni robotiche inviate nel nostro Sistema Solare "per esplorare nuovi mondi, alla ricerca di nuove forme di vita, per arrivare là dove nessuno è mai giunto prima!" ...Ovviamente, è chiaro, sono una fan di Star Trek!

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