Il telescopio spaziale Gaia dell’ESA ha scoperto molti aspetti della storia della nostra galassia, scoprendo i sorprendenti flussi di stelle che si formarono e si intrecciarono più di 12.000 milioni di anni fa.
Credito: ESA/Gaia/DPAC/K. Malhan et al. (2024).
I corridori, conosciuti come Shakti e Shiva, hanno svolto un ruolo cruciale nella formazione iniziale della Via Lattea. Gli antenati sono così tanti che è probabile che abbiano avuto origine ancor prima dei più antichi bracci di spirale e del disco della nostra galassia nel suo stato attuale.
“È davvero sorprendente che siamo riusciti a rilevare queste antiche strutture”, afferma Khyati Malhan del Max Planck Institute for Astronomy (MPIA) di Heidelberg, in Germania, che ha condotto l’indagine. «La Via Lattea è cambiata così tanto da quando sono nate queste stelle che non ci aspetteremmo di riconoscerle così chiaramente come gruppo, ma i dati senza precedenti che stiamo ottenendo da Gaia lo rendono possibile».
Scoperta di due strutture stellari nello spazio orbita-metallicità della nostra Galassia. Shiva e Shakti sembrano essere due di quei primi, massicci frammenti che si unirono circa 12 anni fa, formando la proto-Via Lattea. Pubblicato in ApJ. https://t.co/53oHNQNVbE @ESAGaia @APOGEEsurvey @mpi_astro pic.twitter.com/g21WPrJgCH
—Khyati Malhan (@kmalhan07) 21 marzo 2024
Utilizzando le osservazioni di Gaia, i ricercatori sono stati in grado di determinare le orbite delle singole stelle nella Via Lattea, insieme al loro contenuto e alla loro composizione.
«Quando visualizziamo le orbite di tutte queste stelle, le nuove strutture risaltano tra il resto delle stelle di una certa composizione chimica», ha aggiunto Khyati. «Chiamiamo Shakti e Shiva».
Archeologia galattica
Ciascun flusso contiene una massa di circa 10 milioni di Soli, con stelle di età compresa tra 12 e 13.000 milioni di anni, che si muovono tutte su orbite molto simili con composizioni simili. Il modo in cui sono distribuiti suggerisce che potrebbero essersi formati come frammenti distinti che si sono fusi con la Via Lattea all’inizio della loro vita.
Distribuzione delle stelle in diversi intervalli di metallicita’. Credito: ESA/Gaia/DPAC/K. Malhan et al. (2024).
Entrambi i flussi si incontrano nel cuore della Via Lattea. Gaia ha esplorato questa parte della nostra galassia nel 2022 utilizzando una sorta di “archeologia galattica”; Ciò dimostra che la regione è piena delle stelle più antiche dell’intera galassia, tutte nate prima che il disco si formasse correttamente.
«Le stelle lì sono così vecchie che mancano di molti degli elementi metallici più pesanti creati più tardi nella vita dell’universo. Questi metalli pesanti vengono forgiati all’interno delle stelle e dispersi nello spazio quando muoiono. Le stelle nel cuore della nostra galassia sono povere di metalli, per questo chiamiamo questa regione il “viejo e povero cuore” della Via Lattea», ha spiegato il coautore Hans-Walter Rix, anche lui del MPIA e principale «archeologo galattico» del lavoro del 2022.
«Proprio ora avevamo riconosciuto solo questi primissimi frammenti che si unirono per formare l’antico cuore della Via Lattea. Con Shakti e Shiva ora vediamo i primi pezzi che sembrano altrettanto antichi ma localizzati più a lungo. Si tratta dei primi passi verso la crescita della nostra galassia fino alle dimensioni attuali».
Un albero genealogico completo
Sebbene molto simili, le correnti non sono identiche. Le stelle di Shakti orbitano un po’ più larghe del centro della Via Lattea e in orbite più circolari rispetto alle stelle di Shiva. Opportunamente, le correnti prendono il nome da una coppia divina della filosofia indù che si unisce per creare l’universo (il macrocosmo).
Circa 12.000 milioni di anni fa, la Via Lattea era molto diversa da una spirale ordinata. Si ritiene che si sia formato quando più filamenti lunghi e irregolari di gas e polpi si sono fusi, formando stelle e coinvolgendosi nella nascita della nostra galassia come la conosciamo. Sembra che Shakti e Shiva siano tra questi componenti e le versioni future dei dati di Gaia potrebbero rivelarne di più.
Khyati e Hans-Walter hanno anche costruito una mappa dinamica di altri componenti conosciuti che hanno avuto un ruolo nella formazione della nostra galassia e delle future sale utilizzando i dati di Gaia. Questi includono Gaia-Sausage-Enceladus, LMS1/Wukong, Arjuna/Sequoia/I’itoi e Pontus. Questi gruppi di stelle fanno parte del complesso albero genealogico della Via Lattea, qualcosa che Gaia ha lavorato a costruire nell’ultimo decennio.
«Rivelare di più sull’infanzia della nostra galassia è uno degli obiettivi di Gaia, e lo stiamo sicuramente raggiungendo», afferma Timo Prusti, scienziato del progetto Gaia all’ESA. «Dobbiamo evidenziare le sottili ma cruciali differenze tra le stelle della Via Lattea per capire come si è formata ed evoluta la nostra galassia. Ciò richiede dati incredibilmente precisi e ora, grazie a Gaia, abbiamo questi dati».
Le correnti stellari che compongono la Via Lattea. Credito: ESA/Gaia/DPAC/K. Malhan et al. (2024).
«Mentre scopriamo parti sorprendenti della nostra galassia come i corridoi Shiva e Shakti, stiamo colmando le lacune e dipingendo un’immagine più completa del suolo della nostra attuale casa, così come della nostra prima storia cosmica», ha concluso.
Lo studio è stato pubblicato in Il diario astrofisico.
Fonte: ESA. Edizione: deputato.
