18 Mag 2021 L’Infanzia Turbolenta della Via Lattea
Un team di astronomi ha analizzato un centinaio di stelle giganti rosse, determinando che alcune di esse, in un periodo remoto, facevano parte di una galassia satellite della Via Lattea, chiamata Gaia-Enceladus, che si è fusa con la nostra galassia circa dieci miliardi di anni fa. I risultati evidenziano il fatto che la Via Lattea aveva già formato una parte significativa delle sue stelle al tempo in cui avvenne la violenta collisione galattica. Lo studio è pubblicato su Nature Astronomy.
Tredici miliardi di anni fa l’Universo era molto differente rispetto a quello che conosciamo: le stelle nascevano con tasso di formazione molto rapido ed emergevano le prime galassie nane, le cui fusioni avrebbero portato in seguito alla formazione delle massicce galassie di oggi, inclusa la Via Lattea. Si ritiene che in quel remoto periodo le stelle iniziarono a nascere in due differenti sistemi stellari, che in seguito si fusero insieme: una galassia nana, Gaia-Enceladus, e un’altra, la progenitrice della Via Lattea, circa quattro volte più massiccia e con percentuale di metalli più elevata. Attorno a dieci miliardi di anni fa, avvenne una violenta collisione tra la Via Lattea primordiale e Gaia-Enceladus. Come risultato, gran parte delle stelle vennero costrette a seguire moti caotici e si verificarono intensi episodi di formazione stellare nel nuovo sistema derivante dalla collisione galattica.
“Le nostre evidenze suggeriscono che, quando avvenne la fusione, la Via Lattea aveva già formato una vasta popolazione delle sue stelle”, spiega Fiorenzo Vincenzo della Ohio State University, tra gli autori dello studio. Molte di queste stelle originarie sono andate a finire nel disco spesso nel mezzo della Via Lattea, mentre gran parte delle stelle che appartenevano un tempo a Gaia-Enceladus si trovano ora nell’alone esterno della galassia. “L’evento di fusione con Gaia-Enceladus è uno dei più importanti nella storia della Via Lattea e l’ha plasmata come la osserviamo oggi”, afferma Josefina Montalban dell’University of Birmingham, a guida dello studio.
I ricercatori, calcolando l’età delle stelle, sono riusciti a determinare, per la prima volta, che le stelle catturate da Gaia-Enceladus hanno età simili o leggermente inferiori rispetto alla maggioranza delle stelle originariamente appartenenti alla Via Lattea. La violenta fusione ha modificato l’orbita delle stelle già presenti nella nostra galassia, rendendola più eccentrica. Vincenzo ha paragonato i moti stellari ad una danza in cui le stelle provenienti da Gaia-Enceladus si muovono in modo differente rispetto a quelle nate nella Via Lattea. Le due popolazioni di stelle mostrano anche differenti composizioni chimiche.
Il team ha utilizzato approcci differenti e varie sorgenti di dati per condurre lo studio. Ad esempio, l’età delle stelle è stata determinata utilizzando un tecnica chiamata astrosismologia. Proprio come i geologi studiano le onde sismiche per scoprire indizi sulla struttura interna della Terra, gli astronomi possono studiare l’interno delle stelle attraverso le loro pulsazioni, utilizzando l’astrosismologia. Le onde sonore viaggiano attraverso l’interno di una stella a velocità che variano con la profondità, e si combinano tutte in modi di pulsazione a livello della superficie della stella. Gli astronomi rilevano queste pulsazioni come piccole variazioni nella luminosità e le utilizzano per determinare età, temperatura, composizione chimica e struttura interna della stella. Ricavare l’età delle stelle è fondamentale per capire la cronologia di eventi che hanno portato alla formazione della Via Lattea attuale.
Il team ha utilizzato inoltre i dati di APOGEE (Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment), una survey che raccoglie gli spettri di migliaia di stelle nella galassia. L’analisi spettroscopica ha permesso di ricavare la composizione chimica delle stelle, un altro modo per determinare la loro età. “Abbiamo dimostrato il grande potenziale dell’astrosismologia, in combinazione con la spettroscopia, per datare singole stelle”, spiegano i ricercatori, che intendono applicare in futuro questa tecnica a campioni di stelle più ampi per ricavare ulteriori informazioni sulla storia remota della nostra galassia.
L’immagine raffigura come potrebbe essere avvenuto l’incontro tra la Via Lattea e una galassia più piccola
Credit: V. Belokurov (Cambridge, UK); Based on image by ESO/Juan Carlos Muñoz
https://www.eurekalert.org/pub_releases/2021-05/osu-neo051621.php
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