Determinare la forma della nostra galassia è difficile perché viviamo al suo interno: nonostante i moderni telescopi e i veicoli spaziali, la stiamo ancora mappando.
Una delle scoperte più interessanti è che la Via Lattea è deformata. Questa caratteristica potrebbe essere il risultato antiche collisioni galattiche, come la collisione con la galassia nana del Sagittario circa 6 miliardi di anni fa. Ma un nuovo studio pubblicato sul server di prestampa arXiv sostiene che ciò è causato da un alone inclinato di materia oscura.
La prima prova che la Via Lattea non è un disco piatto è arrivata dalla navicella spaziale dell'ESA Gaia che ha mappato le posizioni e i movimenti di più di un miliardo di stelle.
Per prima cosa, abbiamo scoperto che la nostra galassia sembra estendersi verso l'esterno più di quanto pensassimo e il bordo sembra avere una struttura increspata. Ulteriori analisi mostrano anche una deformazione del disco galattico.
"Questi risultati, in combinazione con i dati relativi all'alone stellare, forniscono prove convincenti che la nostra Galassia è immersa in un alone inclinato di materia oscura. Questo disallineamento dell'alone oscuro e del disco contiene indizi sulla storia della formazione della Galassia e rappresenta il prossimo passo avanti nella modellazione dinamica del potenziale galattico".
Illustrazione della forma deformata della Via Lattea.
Crediti: ESA/Stefan Payne-Wardenaar
Aloni misteriosi
Gli astronomi credono che la maggior parte delle galassie, compresa la nostra, siano circondate da un enorme alone di materia oscura. Quindi, questa ipotetica componente della materia potrebbe influenzare la struttura delle galassie nel tempo. Se l’alone è inclinato rispetto al piano di una galassia, i suoi effetti gravitazionali potrebbero distorcere il disco galattico.
Le osservazioni raccolte fino ad oggi mostrano altre galassie con un piano deformato e ci sono prove che almeno la metà delle galassie a spirale nell'universo siano deformate in una certa misura. Ciò suggerisce un’influenza delle interazioni gravitazionali comuni e a lungo termine tra una galassia e il suo alone contorto.
Per verificare tale teoria, gli autori hanno esaminato i dati dell'esecuzione TNG50 delle simulazioni IllustrisTNG. Si tratta di un progetto che mira a scoprire i processi fisici che guidano l’evoluzione galattica includendo l’evoluzione cosmologica e la materia oscura, nonché interazioni magnetoidrodinamiche dettagliate. Le simulazioni utilizzano un codice numerico all'avanguardia che include un modello fisico completo e funzionano su alcuni dei più grandi supercomputer del mondo. Il progetto include tre esecuzioni principali che coprono una gamma di volumi e risoluzioni; questi sono chiamati TNG50, TNG100 e TNG300.
I risultati mostrano che la regione interna dell’alone di materia oscura può essere significativamente inclinata rispetto al piano galattico e tali caratteristiche possono essere state causate sia da collisioni galattiche che da "quasi incidenti" tra galassie. L’orientamento degli aloni può persistere per miliardi di anni, un periodo abbastanza lungo da indurre una distorsione galattica.
Il team ha poi esaminato una galassia archetipica all’interno della simulazione TNG50, avente dimensioni ed età simili alla Via Lattea, incluso un alone di materia oscura.
L'evoluzione simulata basata su 6 miliardi di anni, ha mostrato notevoli somiglianze tra la Via Lattea osservata e la galassia modello.
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