Un team internazionale di astronomi ha scoperto un’antica e drammatica collisione frontale tra la Via Lattea e un oggetto più piccolo, soprannominato “la galassia salsiccia” (Sausage galaxy). Lo schianto cosmico è stato un evento determinante nella storia della Via Lattea e ha ridisegnato la struttura della nostra galassia, modellando sia il rigonfiamento interno della galassia che l’alone esterno, come riferita dagli astronomi in una serie di nuovi documenti.
Secondo questi nuovi studi circa 8-10 miliardi di anni fa, una sconosciuta galassia nana si è schiantata nella nostra Via Lattea. La galassia nana non sopravvisse all’impatto. Si disgregò rapidamente e i resti si trovano ora tutti intorno a noi.
“La collisione ha fatto a pezzi la galassia nana, lasciando le sue stelle si muovessero su orbite molto radiali, come aghi”, riferisce Vasily Belokurov dell’Università di Cambridge e del Center for Computational Astrophysics del Flatiron Institute di New York City. “I percorsi di queste stelle le hanno portate molto vicine al centro della nostra galassia. Questo è un segnale rivelatore che la galassia nana è entrata in un’orbita davvero eccentrica e il suo destino era segnato”.
Le caratteristiche salienti di questo straordinario evento sono delineate in diversi nuovi Studi, alcuni dei quali sono stati guidati da GyuChul Myeong, laureato alla Cambridge. Lui e colleghi hanno usato i dati del satellite Gaia dell’Agenzia Spaziale Europea. Questa navicella ha mappato il contenuto stellare della nostra galassia, registrando i viaggi delle stelle mentre percorrevano la Via Lattea. Grazie a Gaia, gli astronomi ora conoscono le posizioni e le traiettorie dei nostri vicini celesti con un’accuratezza senza precedenti.
“I percorsi delle stelle dalla fusione galattica hanno guadagnato il soprannome ‘Gaia Sausage'”, riferisce Wyn Evans dell’Istituto di Astronomia di Cambridge. “Abbiamo tracciato la velocità delle stelle ed è saltata fuori la forma di una salsiccia. Quando la galassia più piccola si disciolse, le sue stelle furono lanciate su orbite molto radiali. Queste stelle della “galassia salsiccia” sono ciò che rimane dell’ultima importante fusione della Via Lattea.”
Ci sono in corso fusioni che si stanno verificando in questo momento, come tra la spumeggiante galassia nana Sagittario e la Via Lattea. Tuttavia, la galassia salsiccia era molto più massiccia. La sua massa totale in gas, stelle e materia oscura, era più di 10 miliardi di volte la massa del nostro sole. Quando si è ‘schiantata’ nella giovane Via Lattea, ha causato molto caos. La sua traiettoria penetrante fece in modo che il disco della Via Lattea divenisse probabilmente gonfio o addirittura fratturato in seguito all’impatto, e la Via Lattea dovette ri-coltivare un nuovo disco. Allo stesso tempo, i detriti della galassia salsiccia erano sparsi tutt’intorno alle parti interne della Via Lattea, creando il “rigonfiamento” al centro della galassia e l”alone stellare’ circostante.
“Le simulazioni numeriche dello smash-up galattico possono riprodurre queste caratteristiche”, riferisce Denis Erkal dell’Università del Surrey. Nelle simulazioni eseguite da Erkal e colleghi, le stelle della galassia salsiccia andarono incontro ad orbite spiaccicate. Le orbite si allungarono ulteriormente a causa del disco crescente della Via Lattea, che si gonfiò e diventò più spesso dopo la collisione.
“La prova di questo rimodellamento galattico è visibile nei percorsi delle stelle ereditate dalla galassia nana”, riferisce Alis Deason dell’Università di Durham. “Le stelle della galassia salsiccia girano tutte circa alla stessa distanza dal centro della Galassia. Queste inversioni a U fanno sì che la densità nell’alone stellare della Via Lattea si abbassi drammaticamente dove le stelle capovolgono le direzioni.”Questa scoperta è stata particolarmente gradita per Deason, che ha predetto questo accumulo apocentrico orbitale quasi cinque anni fa.
La nuova ricerca ha anche identificato almeno otto grossi gruppi di stelle sferici chiamati ammassi globulari portati nella Via Lattea dalla galassia salsiccia. Le piccole galassie normalmente non hanno cluster globulari, quindi la galassia salsiccia era abbastanza grande da ospitare il proprio gruppo di cluster.
“Ci sono state molte galassie satelliti nane che andavano incontro alla Via Lattea durante la sua vita, ma questa era la più grande di tutte”, riferisce Sergey Koposov della Carnegie-Mellon University, che ha studiato la cinematica delle stelle della galassia salsiccia e l’ammasso globulare in dettaglio.
La collisione frontale della galassia salsiccia è stata un evento determinante nella storia della Via Lattea. Ha creato il disco spesso e l’alone stellare interno. Anche se la fusione è avvenuta in un’epoca molto remota, le stelle della galassia salsiccia possono essere individuate ancora oggi. La memoria di questo evento persiste nella cinematica e nella chimica delle sue stelle. Grazie al satellite Gaia, gli astronomi hanno dati miracolosi con cui possiamo guardare indietro nel lontano passato e ricreare la preistoria della nostra casa galattica.
Il testo di questo articolo, in parte modificato, è stato tradotto in italiano dal testo pubblicato qui sotto licenza Creative Commons — Attribution 4.0 International — CC BY 4.0 ed è dunque disponibile secondo la stessa licenza.
Fonti e approfondimenti
- The Gaia Sausage: the major collision that changed the Milky Way | University of Cambridge (IA)
- Co-formation of the disc and the stellar halo (DOI: 10.1093/mnras/sty982) (IA)
- Apocenter Pile-Up: Origin of the Stellar Halo Density Break (arXiv:1805.10288) (IA)
- The Sausage Globular Clusters (arXiv:1805.00453) (IA)
- The Milky Way Halo in Action Space (DOI: 10.3847/2041-8213/aab613) (IA)
- The Shards of $\omega$ Centauri (arXiv:1804.07050) (IA)
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