19 Apr 2017 Un velo d’idrogeno attorno alla Via Lattea
Dopo aver combinato gli spettri di ben 732.225 galassie, osservate con il telescopio da 2,5 metri della Sloan Digital Sky Survey, un team di astronomi dell’University of Arizona ha realizzato la prima rilevazione di idrogeno diffuso nel vasto alone che circonda la Via Lattea. La presenza dell’alone era stata ipotizzata sulla base di quanto noto relativamente ad altre galassie, ma non era mai stato osservato direttamente.
Gli astronomi sanno da tempo che le caratteristiche fondamentali di una tipica galassia a spirale, un bulge centrale circondato da un disco e bracci a spirale, rende conto soltanto di una piccola parte della sua massa. Si ritiene che il grosso della materia mancante sia costituita dalla misteriosa materia oscura, non ancora osservata in quanto non emette alcuna radiazione elettromagnetica nè interagisce con la materia normale.
Si ritiene che la materia oscura di una tipica galassia risieda in un alone più o meno sferico che si estende da 10 a 30 volte la distanza tra il centro della nostra galassia e il Sole, secondo Dennis Zaritsky, a guida dello studio.
“Deduciamo la sua esistenza da simulazioni dinamiche delle galassie”, spiega Zaritsky. “E dal momento che il rapporto tra materia normale e materia oscura è ben noto, abbiamo una certa idea di quanta materia barionica, o normale, debba essere presente nell’alone. Ma quando aggiungiamo alle simulazioni tutto ciò che possiamo osservare con i nostri strumenti, otteniamo soltanto circa la metà del previsto, di conseguenza deve esserci molta materia normale in attesa di essere rilevata”.
Combinando un così grande numero di spettri di galassie vicine, il team ha coperto una vasta porzione di spazio attorno alla Via Lattea e ha scoperto che l’idrogeno diffuso avvolge l’intera galassia, rappresentando quindi una gran parte della sua materia barionica.
“È come penetrare attraverso un velo”, ha detto Zaritsky. “Vediamo idrogeno diffuso in ogni direzione osservata”. I ricercatori fanno notare che non è la prima volta in cui è stato rilevato gas in aloni attorno alle galassie, ma nei casi presi in esame l’idrogeno si presentava in uno stato diverso. Dal momento che osservare la nostra galassia è un po’ come cercare di vedere l’aspetto esterno di una casa stando confinati all’interno di una stanza, gli astronomi si affidano a simulazioni e osservazioni di altre galassie per farsi un’idea di come potrebbe apparire la Via Lattea se vista da un alieno a milioni di anni luce di distanza.
I ricercatori hanno quindi osservato gli spettri di un vasto campione di galassie e l’analisi spettrale ha rivelato la presenza di uno stato particolare dell’idrogeno differente dalla grande maggioranza dell’idrogeno individuato nell’Universo. A differenza dell’ambiente terrestre, in cui l’idrogeno si trova come gas costituito da due atomi legati insieme, l’idrogeno nello spazio esterno esiste sotto forma di singoli atomi, che possono avere carica positiva, negativa o neutra. L’idrogeno neutro costituisce una minoranza rispetto alla forma ionizzata, che costituisce oltre il 99 percento del gas presente negli abissi intergalattici dell’Universo. A meno che l’idrogeno neutro non sia energizzato da qualcosa, è estremamente difficile da rilevare e questo è il motivo per cui la sua presenza nell’alone galattico è sfuggita per tanto tempo, persino in altre galassie diverse dalla nostra.
In futuro i ricercatori intendono osservare ancora più spettri di galassie per meglio individuare la distribuzione e il moto del gas nell’alone, nonché la sua temperatura e densità.
[ Barbara Bubbi ]
https://phys.org/news/2017-04-hydrogen-halo-veil-galactic-home.html
Credit: Yuri Beletsky, Carnegie Observatories