08 Feb 2019 Nuove Rivelazioni sulla Collisione tra Via Lattea e Andromeda
Grazie ai dati del satellite Gaia dell’ESA gli astronomi hanno esplorato le due grandi galassie più vicine a noi, Andromeda e la Galassia del Triangolo, per rivelare i moti stellari al loro interno e come un giorno interagiranno e collideranno con la Via Lattea. I risultati sono sorprendenti.
La nostra galassia appartiene a un insieme di galassie noto come Gruppo Locale, e costituisce la gran parte della massa del gruppo insieme ad Andromeda e alla galassia del Triangolo (M31 e M33, rispettivamente). Gli astronomi sanno da tempo che un giorno Andromeda colliderà con la Via Lattea, ridefinendo completamente il nostro ambiente cosmico. Tuttavia i moti tridimensionali delle galassie del Gruppo Locale erano rimasti incerti e il quadro futuro dell’interazione tra le galassie non era ben chiaro. “Avevamo bisogno di esplorare i moti delle galassie in 3D per scoprire come siano cresciute ed evolute e cosa influenza le loro caratteristiche e il loro comportamento”, spiega Roeland van der Marel dello Space Telescope Science Institute a Baltimore, USA, a guida dello studio. “Siamo stati in grado di ottenere questo risultato utilizzando il secondo catalogo di dati rilasciato da Gaia”.
Studi precedenti sul Gruppo Locale avevano utilizzato osservazioni da vari telescopi, tra cui Hubble e il Very Long Baseline Array, per scoprire come siano cambiate nel tempo le orbite di Andromeda e del Triangolo. Le due galassie a spirale si trovano rispettivamente a 2,5 e 3 milioni di anni luce di distanza da noi, e sono sufficientemente vicine una all’altra da interagire tra loro. Sono emerse due ipotesi possibili: la Galassia del Triangolo potrebbe percorrere un’orbita incredibilmente lunga attorno ad Andromeda ma essersi già scontrata con la sua vicina in passato, oppure potrebbe essere attualmente in procinto di precipitare verso Andromeda per la prima volta. Ognuno dei due scenari riflette un percorso orbitale differente, e quindi una storia di formazione e un futuro differente per ciascuna galassia.
Nell’immagine le future traiettorie orbitali delle tre galassie: la Via Lattea (in blu), Andromeda (in rosso), e la Galssia del Triangolo (in verde). Il cerchio indica la posizione attuale di ogni galassia. La Via Lattea è rappresentata artisticamente, mentre le immagini di Andromeda e della Galassia del Triangolo sono basate sui dati di Gaia. Le frecce indicano le direzioni stimate del moto di ogni galassia e le loro posizioni tra 2,5 miliardi di anni, mentre le croci indicano le posizioni stimate tra 4,5 miliardi di anni. Copyright Orbits: E. Patel, G. Besla (University of Arizona), R. van der Marel (STScI); Images: ESA (Milky Way); ESA/Gaia/DPAC (M31, M33)
Gaia ha misurato posizione e moto di molte stelle delle due galassie, con accuratezza senza precedenti. I moti stellari misurati non solo rivelano come si spostano le galassie nello spazio, ma anche come ognuna ruoti attorno al suo asse. “Per la prima volta abbiamo misurato come ruotano in cielo M31 e M33”, dichiara Roeland. Combinando precedenti osservazioni con i nuovi dati, i ricercatori hanno determinato come Andromeda e la Galassia del Triangolo si stiano muovendo in cielo e hanno calcolato il percorso orbitale di ognuna delle due galassie, sia nel passato che nei prossimi miliardi di anni. “Le velocità che abbiamo riscontrato dimostrano che M33 non sta percorrendo un’orbita lunga attorno a M31”, spiega Ekta Patel dell’University of Arizona, tra gli autori dello studio. “I nostri modelli implicano che M33 stia precipitando per la prima volta verso M31”. Anche se il destino della Via Lattea e di Andromeda è ancora quello di collidere e fondersi tra loro, sia la tempistica che la violenza dell’impatto risultano diversi da quanto si pensava.
Dal momento che il moto di Andromeda è in qualche modo differente dalle stime precedenti, è probabile che le due grandi galassie si sfiorino appena, piuttosto che andare incontro a uno scontro frontale. Questo processo non avverrà nel giro di 3,9 miliardi di anni, come si pensava, ma tra circa 4,5 miliardi di anni. “Si tratta di una scoperta fondamentale per capire come evolvano e interagiscano le galassie”, conclude Timo Prusti, Project Scientist della missione Gaia. “Osserviamo caratteristiche insolite sia in M31 che in M33, come flussi distorti di gas e stelle. Se le due galassie non si sono mai incontrate prima, queste strutture non possono essersi formate in seguito a uno scontro. Forse si sono formate attraverso interazioni con altre galassie, o per dinamiche interne del gas all’interno delle galassie stesse”.
[ Barbara ]
Nell’illustrazione uno stadio della collisione prevista tra la Via Lattea e Andromeda visto nel cielo notturno della Terra.
Credit: NASA; ESA; Z. Levay and R. van der Marel, STScI; T. Hallas; and A. Mellinger
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