Una galassia perduta, chiamata Loki, potrebbe nascondersi all’interno della Via Lattea dopo essersi fusa con essa.
La galassia della Via Lattea si è evoluta fino a raggiungere la sua forma attuale grazie al contributo di galassie più piccole che ha “inglobato” o con cui si è fusa nel corso del tempo. Gli astronomi sono in grado di individuare le stelle della Via Lattea provenienti da altre galassie identificando determinate caratteristiche, come l’eccentricità delle loro orbite galattiche e la quantità di elementi più pesanti che contengono. Le proprietà di alcune delle galassie risultanti dalla fusione possono quindi essere determinate quando gli astronomi individuano gruppi di stelle con caratteristiche simili. Un gruppo di astronomi ha recentemente studiato un campione di 20 stelle che, a loro avviso, si sono formate insieme in una galassia nana chiamata “Loki”, che si è fusa con la Via Lattea durante le sue prime fasi evolutive. Lo studio ha mostrato come queste stelle sono povere di metalli, ma si distinguono dalle altre stelle povere di metalli presenti nell’alone della Via Lattea.
Le stelle povere di metalli come elementi costitutivi
Le prime stelle formatesi nell’Universo erano composte da idrogeno ed elio. Queste stelle fusero l’idrogeno e l’elio in elementi più pesanti, che a loro volta costituirono le generazioni successive di stelle. Queste generazioni successive fusero poi i loro elementi in elementi ancora più pesanti, e così via. Gli astronomi definiscono “povere di metalli” le stelle con quantità relativamente piccole di elementi più pesanti, come il ferro. Le galassie composte da queste stelle agirono come elementi costitutivi nell’universo primordiale.
“Questi elementi costitutivi si sono fusi insieme nelle prime fasi della formazione galattica, disperdendo il loro contenuto stellare, gassoso e di materia oscura nella protogalassia in formazione. Pertanto, si presume che le stelle più povere di metalli provenienti dall’assemblaggio galattico primordiale popolino le regioni interne della Via Lattea, mentre quelle accresciute in seguito potrebbero essere disperse nell’alone esterno“, hanno spiegato gli autori dello studio.
Le stelle nella Via Lattea
Le indagini sulle stelle nella Via Lattea hanno rivelato la presenza di stelle molto povere di metalli, ma la maggior parte si trova nell’alone galattico, non nel piano galattico. Alcune evidenze suggeriscono che le stelle planari retrograde possano avere origine solo dalle prime fasi di formazione della Via Lattea, mentre le stelle in orbita prograda si sarebbero aggiunte in seguito a sistemi di accrescimento.
Una galassia nana nascosta nel piano galattico
Il nuovo studio ha analizzato le proprietà chimiche di un gruppo di 20 stelle povere di metalli provenienti dal piano galattico della Via Lattea. Il gruppo comprendeva sia stelle prograde che retrograde, tutte con eccentricità piuttosto elevate. Le abbondanze chimiche delle stelle sono state confrontate con quelle delle stelle dell’alone galattico, delle galassie nane e di popolazioni simulate.
Il team ha scoperto che le firme chimiche del gruppo indicavano un arricchimento dovuto a supernove ad alta energia, le ipernove, stelle massicce a rapida rotazione e fusioni di stelle di neutroni, ma nessuna esplosione di nane bianche. Ciò significava che l’origine di queste stelle era probabilmente una galassia nana energetica di breve durata. Queste firme chimiche erano simili sia nelle stelle prograde che in quelle retrograde, suggerendo origini simili.
Gli autori dello studio affermano che i loro risultati indicano che queste stelle provengono da un’origine distinta, rispetto alle stelle povere di metalli nell’alone galattico. Questi oggetti, con l’eccezione di una stella, mostrano una dispersione più stretta nel [X/Fe] rispetto a quella dell’alone e del bulge allo stesso [Fe/H]. Le dispersioni di [X/Fe] di tali oggetti sono molto simili a quelle di un sistema chiuso e inferiori rispetto al caso di due siti di formazione con diverso arricchimento chimico.
Orbite retrograde e prograde da un unico sistema?
Gli astronomi hanno sollevato la questione se le stelle con orbite prograde possano provenire da un sistema diverso rispetto a quelle con orbite retrograde. Tuttavia, non ritengono che sia questo il caso. Affermano che la massa della stella e del gas in questione, ricavata dai loro modelli, riflette quella di un singolo sistema, in particolare la massa di una galassia nana.
“In alternativa, se il nostro campione avesse avuto origine in una coppia di sistemi, il caso più semplice sarebbe quello di un sistema per le stelle prograde e uno per quelle retrograde. La coppia di sistemi condividerebbe una storia ed evoluzione chimica molto simili, se non identiche, come suggerito dal piccolo MAD e dal modello GCE. La massa barionica totale sarebbe il doppio rispetto al caso dello scenario a sistema singolo.“
Gli autori hanno osservato che il campione utilizzato per questo studio era di piccole dimensioni, ma future indagini spettroscopiche più ampie e omogenee, come WEAVE e 4MOST, contribuiranno a chiarire le origini delle stelle planari povere di metalli.
Per saperne di più
- Leggi l’articolo originale su Phys
- Leggi il paper scientifico intitolato “An ancient system hidden in the Galactic plane?” pubblicato su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
