Utilizzando i dati del terzo Data Release (eDR3) di Gaia e i dati del Legacy Survey, dallo Sloan Digital Sky Survey (SDSS), un team internazionale di astronomi ha creato una nuova mappa del disco esterno della Via Lattea. Nel processo sono state scoperte prove di antichissime strutture presenti in questa regione che includono i possibili resti di braccia a spirale. 

Man mano che impariamo di più sul cosmo, è interessante come alcune delle più grandi scoperte continuino ad accadere vicino a casa nostra. Si prevede che questo continuerà anche in futuro dove le osservazioni dell’alba cosmica, ovvero il periodo tra i 250 e 350 milioni di anni dopo il Big Bang in cui si sono formate le prime stelle, e di galassie lontane verranno svolte insieme alle rilevazioni del Sistema Solare esterno e della nostra galassia. E come missione di astrometria, Gaia ha aiutato a determinare la posizione corretta e la velocità radiale di oltre un miliardo di stelle per creare una mappa tridimensionale della Via Lattea.

Utilizzando i dati della missione rilasciati nel dicembre 2020, un team scientifico dell’Università di Barcellona e di Tokyo insieme ad altri scienziati europei hanno identificato strutture coerenti nel disco esterno della Via Lattea per creare una mappa più nitida della regione. Sebbene questa mappa abbia fornito viste più nitide di strutture precedentemente note, ha rivelato l’esistenza di strutture filamentose rotanti precedentemente sconosciute. A prima vista, questa scoperta non era stata così sorprendente poiché le simulazioni numeriche avevano già previsto l’esistenza di tali strutture filamentose.

Via Lattea
Mappa di tutto il cielo della Via Lattea in movimento realizzata con i dati di Gaia. Credit: Laporte et al.

Strutture molto antiche

Queste strutture sono contributi delle interazioni passate con le galassie satellite che la Via Lattea ha incontrato in passato. Attualmente, ci sono 50 galassie satellite che circondano la nostra galassia, come la galassia nana Sagittarius che ha perturbato la Via Lattea negli ultimi 5 o 6 miliardi di anni. Tuttavia, l’enorme quantità di sottostrutture osservate in questi filamenti era inaspettata e ha lasciato perplessi gli studiosi.

Una possibilità è che siano bracci formati dai resti di code mareali del disco della Via Lattea che sono state perturbate da varie galassie satellite in diversi momenti del passato. Ad esempio, prima della galassia nana del Sagittario, gli astronomi sospettano che la Via Lattea abbia interagito con la Salsiccia di Gaia, i resti di una galassia nana che si è fusa con la Via Lattea tra gli 8 e gli 11 miliardi di anni fa.

In uno studio precedente, gli scienziati avevano mostrato che una delle strutture filamentose nel disco esterno (l’Anticenter Stream) conteneva stelle che hanno all’incirca 8 miliardi di anni. Ciò significa che erano troppo vecchie per essere state formate dall’interazione dellla sola galassia nana Sagittarius e dovevano aver subito anche la perturbazione della Salsiccia di Gaia. Un’altra possibilità è che alcune di queste strutture non siano affatto bracci a spirale fossili, ma siano la cresta di distorsioni su larga scala nel disco della Via Lattea.

Gaia
Gaia. Credit: ESA

Si ritiene che i dischi galattici rispondano agli impatti delle galassie satellite che creano onde verticali che si propagano come increspature su uno stagno e, per approfondire questa ipotesi, il team si è assicurato un programma di osservazioni dedicate con il telescopio William Herschel sull’isola di Las Palmas. Utilizzando i suoi strumenti ottici e spettroscopici, si cercherò quindi di studiare le proprietà delle popolazioni stellari in ciascuna delle sottostrutture trovate. Le campagne di osservazione realizzate nel prossimo futuro aiuteranno a far luce sulla natura e l’origine di queste esili strutture per migliorare la nostra comprensione di come le galassie si evolvono attraverso l’interazione e le fusioni.

La regione della Via Lattea attualmente presa in esame è rimasta poco esplorata a causa della polvere che oscura la maggior parte del piano centrale galattico. Sebbene la polvere influisca sulla luminosità di una stella, il suo movimento rimane inalterato e i movimenti individuati sui dati di Gaia hanno aiutato a scoprire queste strutture filamentose. Ora la sfida resta capire cosa siano esattamente queste strutture, come sono nate, perché ve ne sia un numero così grande e cosa possono rivelarci ancora sulla Via Lattea, sulla sua formazione ed evoluzione. 

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