Formazione Stellare a Intermittenza nel Cuore della galassia

Formazione Stellare a Intermittenza nel Cuore della galassia

Nuove osservazioni del centro della nostra galassia hanno permesso agli astronomi di ricostruire, per la prima volta, la storia della formazione stellare nel cuore della Via Lattea. I risultati suggeriscono che la Galassia abbia goduto di una frenetica attività di formazione stellare oltre 8 miliardi di anni fa, seguita da un lungo periodo di quieta inattività. Un’ulteriore raffica di nuove stelle, centinaia di migliaia delle quali esplosero in supernove, vide la luce circa un miliardo di anni fa. Lo studio relativo è pubblicato su Nature Astronomy.

La storia evolutiva appena delineata ha conseguenze importanti per lo studio della struttura a forma di barra al centro del disco galattico. Secondo gli astronomi oltre il 90 percento delle stelle nel centro galattico si sono formate oltre 8 miliardi di anni fa, mentre circa il 5 percento delle stelle sono nate durante un breve, ma intenso, episodio di formazione stellare risalente a un miliardo di anni fa. Nell’intervallo tra queste due epoche, la Via Lattea si è “riposata” per un lungo periodo, con formazione stellare ridotta o praticamente assente. Le stelle in questione appartengono a una densa regione a forma di disco con diametro di circa un migliaio di anni luce, nota come disco nucleare. Tale disco circonda l’ammasso nucleare stellare più interno della Via Lattea, nonchè il suo buco nero supermassiccio.

Il gas che fluisce nelle regioni centrali della galassia non soltanto permette una maggiore formazione stellare, ma consente anche al buco nero di diventare sempre più grande. La storia galattica ricostruita nello studio suggerisce che il nostro buco nero supermassiccio abbia raggiunto gran parte della sua massa ancor prima di 8 miliardi di anni fa. Per quanto riguarda il breve episodio di intensa formazione stellare avvenuto un miliardo di anni fa, si è trattato probabilmente di uno degli eventi più energetici nella storia della Via Lattea. Centinaia di migliaia di giovani stelle massicce esplosero come supernove nel corso di un centinaio di milioni di anni.

I risultati consentono anche di studiare più accuratamente la nascita della struttura a forma di barra che percorre il centro galattico. La Via Lattea è una spirale barrata, dotata di una regione di forma allungata estesa tra 3000 e 15000 anni luce, che collega le parti interne con i due principali bracci a spirale. Si ritiene che simili formazioni a barra incanalino gas verso il centro delle galassie, portando alla formazione di nuove stelle e alimentando il buco nero centrale.

Immagine della Regione centrale della Via Lattea ripresa con lo strumento HAWK-I sul Very Large Telescope Credit ESO/Nogueras-Lara et al.

Ma quei miliardi di anni di inattività individuati per la Via Lattea forzano a rivedere questa teoria. Durante quel periodo, infatti, il gas evidentemente non venne incanalato verso il centro in quantità sufficiente. “O la barra galattica si è formata solo recentemente, o simili barre non sono efficienti nell’incanalare gas come si ipotizza comunemente. Nel secondo caso, qualche evento, come un incontro ravvicinato con una galassia nana, deve aver fatto sì che il gas fluisse verso il centro galattico, circa un miliardo di anni fa”, spiega Francisco Nogueras dell’Instituto de Astrofísica de Andalucía, a guida dello studio.

Osservare accuratamente le stelle nel centro galattico è una vera sfida astronomica, date le quantità di polveri nella regione e la densità stellare: è una zona molto oscurata e assa densa, dove fino a un centinaio di migliaia di stelle risplendono in un cubo del lato di un anno luce. Per questo studio gli autori hanno utilizzato lo strumento HAWK-I sul Very Large Telescope dell’ESO, che opera nel vicino infrarosso. Come passo successivo, gli scienziati stanno studiando gli effetti delle polveri cosmiche sulle loro osservazioni, per ricostruire in modo ancora più preciso la storia del cuore della Via Lattea.

Nell’immagine l’ammasso Quintupletto, localizzato ad appena un centinaio di anni luce dal centro galattico, ripreso nell’infrarosso dal telescopio Hubble
Image credit: ESA/NASA

http://www.mpia.de/news/science/2019-11-starformation