Un’arachide al centro della Via Lattea

Due equipe di astronomi hanno usato dati provenienti dai telescopi dell’ESO per costruire la miglior mappa tridimensionale di sempre della regione centrale della Via Lattea. Hanno scoperto che la regioni interne assumono un aspetto simile a un’arachide, oppure a una X a seconda dell’angolo di vista. Questa strana forma è stata ricostruita usando dati pubblici del telescopio per survey VISTA dell’ESO insieme alla misura del moto di centinaia di stelle deboli del rigofiamento galattico.

Questa rappresentazione artistica mostra come la Via Lattea apparirebbe se vista quasi di taglio da una prospettiva molto diversa da quella della Terra. Il rigonfiamento centrale appare come una palla di stelle incandescente a forma di arachide. (Crediti: ESO/NASA/JPL-Caltech/M. Kornmesser/R. Hurt)

Une delle zone più importanti e massicce della galassia è proprio il rigonfiamento galattico: questa enorme nube di circa 10 000 milioni di stelle si estende per migliaia di anni luce, ma la sua struttura e la sua origine non sono mai stati comprese adeguatamente.

Sfortunatamente, dal nostro punto di vista all’interno del disco galattico, la visuale sulla regione centrale – a circa 27000 anni luce di distanza – è disturbata da dense nubi di gas e polvere. Gli astronomi possono vedere meglio il rigonfiamento galattico osservando a lunghezze d’onda maggiori, come quelle della radiazione infrarossa, che può penetrare le nubi di polvere.

Osservazioni precedenti di tutto il cielo dalla survey infrarossa 2MASS avevano già lasciato intuire che il rigonfiamento galattico ha una strana struttura a forma di X. Ora due gruppi di scienziati hanno usato nuove osservazioni da diversi telescopi dell’ESO per ottenere una visuale migliore della struttura del rigonfiamento.

Qusta fotografia è stata scattata dall’Ambasciatore Fotografico Serge Brunier.
Il centro e il rigonfiamento galattico al di sopra del telescopio da 3,6 metri dell’ESO. (Crediti: ESO/S. Brunier)

Il primo gruppo, dal Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics (MPE) di Garching, Germania, ha usato la survey VVV nel vicino infrarosso ottenuta con il telescopio VISTA all’Osservatorio di Paranal dell’ESO, in Cile. Questa nuova survey pubblica riesce a identificare stelle trenta volte più deboli delle survey precedenti del rigonfiamento galattico. L’equipe ha raccolto un totale di 22 milioni di stelle che appartengono a una classe di giganti rosse le cui proprietà, ben note, permettono di calcolarne la distanza.

Le giganti rosse del ramo asintotico sono state scelte per questo studio perché possono essere usate come candele standard: in questa fase della vita di una stella gigante la luminosità è all’incirca indipendente dall’età o dalla composizione.

“La profondità del catalogo stellare di VISTA è di gran lunga maggiore dei lavori precedenti e può rivelare l’intera popolazione di queste stelle in tutte le regioni tranne le più oscurate”, spiega Christophe Wegg (MPE), primo autore di uno dei due articoli. “Da questa distribuzione delle stelle possiamo costruire una mappa tridimensione del rigonfiamento galattico. È la prima volta che viene fatta una tale mappa senza assumere un modello per la forma del rigonfiamento”.

“Troviamo che la regione interna della Galassia ha la forma di un’arachide nel suo guscio se vista di lato, mentre appare molto allungata dall’alto“, dice Ortwin Gerhard, coatore del primo articolo e a capo del Gruppo di Dinamica all’MPE. Strutture simili ad arachidi sono state osservate anche nel rigonfiamento centrale di altre galassie e la loro formazione è stata prevista da simulazioni numeriche che mostrano che la forma ad arachide è data dalle stelle in orbita che formano una struttura ad X.

“È la prima volta che vediamo così chiaramente nella Galassia e simulazioni del nostro gruppo e altri hanno mostrato che questa forma è caratteristica delle spirali con barra che sono iniziate come un puro disco di stelle”.

La vista di Hubble della galassia NGC 4710 con al centro il rigonfiamento galattico a X. (Crediti: NASA & ESA)

La seconda equipe internazionale, guidata dal dottorando cileno Sergio Vásquez (Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Cile e ESO, Santiago, Cile), ha scelto un approccio diverso per definire la struttura del bulge. Confrontando le immagini prese a undici anni di distanza con il telescopio da 2,2 metri dell’MPG/ESO hanno potuto misurare i minuscoli spostamenti dovuti al moto delle stelle del rigonfiamento in cielo. Questi sono stati combinati con misure del moto delle stesse stelle in direzione dalla Terra, avvicinandosi o allontanandosi, misurando così più di 400 stelle in tre dimensioni.

“Questa è la prima volta che così tante velocità in tre dimensioni vengono misurate per le singole stelle in entrambi i lati del rigonfiamento galattico”, conclude Vásquez. “Le stelle osservate sembrano muoversi lungo i bracci del rigonfiamento a forma di X mentre le orbite le portano sopra e sotto il piano della Galassia. È tutto ben descritto dalle previsioni dei modelli più all’avanguardia!”.

Gli astronomi pensano che la Via Lattea fosse all’origine un puro disco di stelle formate qualche miliardo di anni fa. La parte interna si è quindi incurvata a formare l’arachide tridimensionale che si vede nelle foto ad alta risoluzione.

[Fonte: ESO]

Fonte: Media INAF | Scritto da Redazione Media Inaf