Un team del Dipartimento di Fisica e Astronomia dell'Università del Kentucky ha osservato prove di antichi impatti che si pensa abbiano modellato e strutturato la nostra galassia della Via Lattea.

Deborah Ferguson, laureato nel Regno Unito nel 2016, è l'autore principale di un articolo pubblicato questa settimana su Giornale Astrofisico ( ApJ ). Ferguson ha condotto la ricerca come studente universitario con i coautori Susan Gardner, professore di fisica e astronomia nel College of Arts and Sciences del Regno Unito, e Brian Yanny, uno scienziato del personale e un astrofisico nel Centro Fermilab per l'astrofisica delle particelle.

La loro carta, "Tomografia della Via Lattea con stelle nane K e M:la struttura verticale del disco galattico, " presenta prove osservative di increspature asimmetriche nel disco stellare della nostra galassia, che era stato a lungo ritenuto liscio. Utilizzando le osservazioni del telescopio Sloan Digital Sky Survey (SDSS) nel New Mexico, Ferguson, Gardner e Yanny hanno analizzato la distribuzione spaziale di 3,6 milioni di stelle e hanno trovato increspature che confermano il lavoro precedente dei coautori senior. Questi risultati possono essere interpretati come prova degli antichi impatti della Via Lattea, che potrebbe includere un impatto con la massiccia galassia nana Sagittarius circa 0,85 miliardi di anni fa.

"Si pensa che questi impatti siano stati gli 'architetti' della barra centrale e dei bracci a spirale della Via Lattea, "Gardner ha detto. "Proprio come le increspature sulla superficie di un lago liscio suggeriscono il passaggio di un motoscafo lontano, cerchiamo scostamenti dalle simmetrie che ci aspetteremmo nelle distribuzioni delle stelle per trovare prove di antichi impatti. Abbiamo trovato ampie prove per la rottura di tutte queste simmetrie e quindi costruiamo il caso del ruolo degli antichi impatti nella formazione della struttura della nostra Via Lattea".

Questo nuovo articolo continua i precedenti studi di Gardner con Yanny e altri sulla rottura della simmetria nord/sud nel disco stellare della Via Lattea. Il loro lavoro precedente ha rivelato un'asimmetria che appare come un'"increspatura" verticale nei conteggi del numero delle stelle come un campione in distanza verticale dal centro del disco galattico. Nel nuovo giornale, il team ha analizzato il campione più grande finora, e confermarono la loro precedente interpretazione dell'asimmetria nord/sud e trovarono prove della rottura della simmetria anche nel piano del disco galattico.

"Avere accesso a milioni di stelle dall'SDSS ci ha permesso di studiare la struttura galattica in un modo completamente nuovo, suddividendo il cielo in regioni più piccole senza perdita di statistiche, " disse Ferguson, che per primo ha riprodotto i risultati dell'asimmetria verticale che Gardner e Yanny hanno trovato nella loro precedente analisi. "È stato incredibile osservare questo progetto evolversi e i risultati emergere mentre tracciavamo le densità stellari e vedevamo modelli intriganti attraverso l'impronta. Man mano che vengono condotti più studi in questo campo, Sono entusiasta di vedere cosa possiamo imparare sulla struttura della nostra galassia e sulle forze che hanno contribuito a modellarla".

Ferguson si è laureato in fisica l'anno scorso nel Regno Unito. Questo documento ApJ si è evoluto dalla sua tesi di laurea, su cui ha lavorato con Gardner. Ora ha completato il suo primo anno di specializzazione presso il Georgia Institute of Technology, dove ha ricevuto una borsa di studio per conseguire un dottorato in fisica.

Mentre nel Regno Unito, ha ricevuto una borsa di studio per single e una borsa di studio estiva nel Regno Unito per lavorare su questo progetto, e presentato al UK Showcase of Undergraduate Scholars.

"Sono così fortunato ad aver avuto non solo l'opportunità di fare ricerche universitarie, ma per lavorare su un progetto che alla fine ha portato alla pubblicazione, " ha detto Ferguson. "È molto motivante aver trascorso la maggior parte della mia carriera universitaria a lavorare su un progetto di ricerca perché rende chiaro quanto sia utile e importante la fisica. Durante le lezioni, Ho potuto vedere in prima persona come è stato applicato nella ricerca. Ho imparato a programmare durante il mio primo anno di liceo al Paul Laurence Dunbar a Lexington, ed è stato fantastico applicare quelle abilità per analizzare un così grande, set di dati del mondo reale."