La collisione della Via Lattea con la galassia del Sagittario potrebbe aver dato origine all sistema solare

Un team internazionale di ricerca, composto da scienziati dell’Istituto di astrofisica delle Canarie e di cui fa parte anche Santi Cassisi dell’Inaf, ha realizzato uno studio che mostra prove inconfutabili del ruolo cruciale avuto dalla galassia nana Sagittario nel processo di evoluzione della Via Lattea. Lo studio, realizzato grazie ai dati della missione spaziale Gaia dell’Agenzia spaziale europea, è stato pubblicato oggi su Nature Astronomy, e sembrerebbe indicare che uno degli eventi di formazione stellare associati alle interazioni tra la galassia del Sagittario e la nostra galassia potrebbe aver dato origine allo stesso Sole

Impressione artistica del satellite Gaia dell’Esa con la Via Lattea sullo sfondo. Crediti: Esa/Atg medialab, Eso/S. Brunier

Il disco della Via Lattea, quella sorta di ‘striscia’ luminescente ben visibile anche a occhio nudo nei cieli estivi ed invernali, rappresenta la regione più densa della nostra galassia, ed è proprio lungo tale striscia che si trova il Sistema solare. Tuttavia tale porzione della galassia non ha avuto sempre lo stesso aspetto, e comprendere come essa si sia evoluta dalla sua formazione a oggi è da sempre uno dei temi di maggior rilievo dell’astrofisica.

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Per indagare i processi di formazione ed evoluzione della Via Lattea, la missione Gaia dell’Esa sta effettuando misure sulla luminosità, la posizione, i moti propri e la composizione chimica di un numero enorme di stelle, permettendo così di ottenere una tomografia estremamente accurata della nostra galassia. Gaia è una missione che vede una importante partecipazione scientifica dell’Italia, con l’Istituto nazionale di astrofisica (Inaf) e l’Agenzia spaziale italiana (Asi) che partecipano al Data Processing and Analysis Consortium (Dpac).

Combinando insieme la luminosità apparente con le distanze misurate da Gaia, Santi Cassisi, in forze all’Inaf, e i ricercatori dell’Istituto di astrofisica delle Canarie, hanno stimato la luminosità intrinseca di oltre 24 milioni di stelle, all’interno di una sfera dal diametro di 6.500 anni luce intorno al Sole. Il confronto tra le osservazioni e accurati modelli stellari elaborati dai ricercatori dell’Inaf ha permesso di ricostruire la storia evolutiva della Via Lattea con una precisione mai raggiunta fino a ora. I risultati sono stati pubblicati oggi su Nature Astronomy.

«Si pensava che il processo di formazione stellare all’interno della Via Lattea non fosse stato costante nel corso della sua vita, ma sarebbe stato difficile ipotizzare l’esistenza di periodi molto intensi e ben definiti di formazione stellare», dice Cassisi. «Lo studio ha invece mostrato che la Via Lattea ha sperimentato circa 13 miliardi di anni fa un processo di formazione stellare molto violento, la cui intensità è andata progressivamente a diminuire nel corso del tempo. Sovrapposto a questo andamento, lo studio ha identificato l’esistenza di alcuni eventi estremante intensi di formazione stellare. Il primo sarebbe avvenuto circa 5-6 miliardi di anni fa, seguito da altri eventi avvenuti rispettivamente 2 miliardi e 1 miliardo di anni fa, per arrivare all’ultimo, “vecchio” solo 100 milioni di anni».

La domanda a cui si è cercato di rispondere è stata quindi cosa fosse accaduto – durante quelle epoche – per riuscire a innescare eventi così violenti in una galassia così grande. Per risolvere questo enigma si deve ricordare che la Via Lattea non è sola, ma intorno a essa orbitano altre galassie – come Andromeda (M31), le Nubi di Magellano e decine di galassie più piccole, note come galassie nane, che formano insieme il cosiddetto Gruppo Locale.

Tra queste galassie nane, quella del Sagittario ha un ruolo molto importante, sia per la sua massa sia per il fatto che è in fase di interazione dinamica molto forte con la Via Lattea. La Via Lattea sta letteralmente “cannibalizzando” la galassia del Sagittario. Questo processo di interazione non sta avvenendo solo in tempi recenti, ma complesse simulazioni suggeriscono che tali interazioni dinamiche siano avvenute circa 5-6 miliardi di anni, fa quando Sagittario si è avvicinata per la prima volta alla Via Lattea. Tale forte interazione si è ripetuta ancora due miliardi di anni fa e un miliardo di anni fa.

Santi Cassisi dell’Inaf d‘Abruzzo, coautore dello studio pubblicato su Nature Astronomy

«Si pensava che il processo di formazione stellare all’interno della Via Lattea non fosse stato costante nel corso della sua vita, ma sarebbe stato difficile ipotizzare l’esistenza di periodi molto intensi e ben definiti di formazione stellare», dice Cassisi. «Lo studio ha invece mostrato che la Via Lattea ha sperimentato circa 13 miliardi di anni fa un processo di formazione stellare molto violento, la cui intensità è andata progressivamente a diminuire nel corso del tempo. Sovrapposto a questo andamento, lo studio ha identificato l’esistenza di alcuni eventi estremante intensi di formazione stellare. Il primo sarebbe avvenuto circa 5-6 miliardi di anni fa, seguito da altri eventi avvenuti rispettivamente 2 miliardi e 1 miliardo di anni fa, per arrivare all’ultimo, “vecchio” solo 100 milioni di anni».

La domanda a cui si è cercato di rispondere è stata quindi cosa fosse accaduto – durante quelle epoche – per riuscire a innescare eventi così violenti in una galassia così grande. Per risolvere questo enigma si deve ricordare che la Via Lattea non è sola, ma intorno a essa orbitano altre galassie – come Andromeda (M31), le Nubi di Magellano e decine di galassie più piccole, note come galassie nane, che formano insieme il cosiddetto Gruppo Locale.

Tra queste galassie nane, quella del Sagittario ha un ruolo molto importante, sia per la sua massa sia per il fatto che è in fase di interazione dinamica molto forte con la Via Lattea. La Via Lattea sta letteralmente “cannibalizzando” la galassia del Sagittario. Questo processo di interazione non sta avvenendo solo in tempi recenti, ma complesse simulazioni suggeriscono che tali interazioni dinamiche siano avvenute circa 5-6 miliardi di anni, fa quando Sagittario si è avvicinata per la prima volta alla Via Lattea. Tale forte interazione si è ripetuta ancora due miliardi di anni fa e un miliardo di anni fa.

Un’illustrazione dei successivi passaggi della galassia nana del Sagittario mentre orbita intorno alla nostra galassia della Via Lattea e il suo impatto sull’attività di formazione stellare della Via Lattea, come suggerito dai dati della missione Gaia dell’Esa. Crediti: Esa

La coincidenza tra i picchi di formazione stellare nel disco galattico, evidenziati dallo studio e questi eventi di interazione gravitazionale tra le due galassie, nonché la coincidenza con la posizione temporale di picchi di formazione stellare nella galassia Sagittario, portano a dedurre che Sagittario abbia avuto, e stia ancora avendo, un ruolo fondamentale nel determinare la storia evolutiva della Via Lattea. Potremmo definire la galassia Sagittario uno degli architetti principali nel determinare la morfologia della nostra galassia.

I risultati della ricerca mettono in discussione alcuni dei modelli di formazione galattica e offrono spunti importanti per i futuri studi teorici.

È interessante osservare come il Sole, che si è formato circa 4.6 miliardi di anni fa a seguito del collasso di una grande nube di gas e polvere, potrebbe essere una delle stelle nate circa 5 miliardi di anni fa a causa della prima interazione mareale tra la Via Lattea e Sagittario: quindi noi potremmo essere i testimoni di uno dei principali eventi astronomici che ha generato la nostra stella e quindi il nostro sistema planetario come noi oggi li conosciamo.

Per saperne di più:

Ufficio stampa Media Inaf

Fonte: www.media.inaf.it 

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