Utilizzando il Very Large Telescope (VLT) e il telescopio spaziale Hubble (HST), gli astronomi hanno studiato uno degli ammassi globulari della Via Lattea, Messier 80. Il nuovo studio si è concentrato sulla cinematica peculiare della popolazione stellare multipla di Messier 80 e fornisce importanti informazioni sulla formazione e l'evoluzione dell'ammasso. La ricerca è stata pubblicata il 12 dicembre su arXiv.org.

Le osservazioni degli ammassi globulari (GC) nella galassia della Via Lattea sono di grande importanza per gli astronomi in quanto sono tra gli oggetti più antichi dell'universo. Perciò, sono percepiti come laboratori naturali per lo studio dei processi di evoluzione stellare.

Situato a circa 32, A 600 anni luce di distanza nella costellazione dello Scorpione, Messier 80 (noto anche come M80 o NGC 6093) è un ammasso globulare galattico contenente diverse centinaia di migliaia di stelle. L'ammasso è noto per ospitare più popolazioni stellari che mostrano differenze nelle loro abbondanze di elementi leggeri come il carbonio, azoto o ossigeno.

Precedenti osservazioni di Messier 80 hanno mostrato che le sue tre popolazioni stellari non solo variano nelle loro abbondanze di elementi luminosi, ma sembrano anche essere insolitamente distribuite. Si è riscontrato che la popolazione primordiale è più concentrata centralmente rispetto alla popolazione intermedia (in termini di arricchimento di azoto), che è più concentrato centralmente rispetto alla popolazione estrema.

Tale distribuzione rende Messier 80 atipico tra gli altri GC della Via Lattea, e suggerisce una formazione complessa e una storia evolutiva. Per comprendere meglio come si è formato ed evoluto questo cluster, un team di astronomi guidati da Sebastian Kamann della Liverpool John Moores University, UK., studiato la sua cinematica interna. Per questo scopo, hanno analizzato i dati spettroscopici del Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) del VLT e la fotometria dell'HST.

"In questo lavoro, studiamo la cinematica delle popolazioni e indaghiamo se contengano ulteriori indizi sull'evoluzione dinamica di NGC 6093. A questo scopo, combiniamo la fotometria di Dalessandro et al. (2018a) con spettroscopia di campo integrale MUSE (Bacon et al. 2010), " scrivono gli astronomi sul giornale.

I ricercatori hanno derivato le velocità radiali di un campione di stelle sufficientemente ampio per condurre un'analisi cinematica per ciascuna delle tre popolazioni stellari. Hanno scoperto che tutte e tre le popolazioni ruotano e hanno orientamenti coerenti (proiettati) dell'asse di rotazione. Però, la popolazione estrema (con il più alto arricchimento di azoto) risulta avere una velocità di rotazione prevista maggiore rispetto alle restanti due.

Secondo gli autori del documento, le popolazioni di Messier 80 possono differire nelle loro proprietà di rotazione intrinseche e possono avere momenti angolari diversi. Questa ipotesi spiegherebbe la cinematica osservata. Però, dato che non è noto alcun processo che possa indurre tali variazioni durante l'evoluzione di un cluster, gli astronomi presumono che siano stati impressi durante la formazione di Messier 80.

"Utilizzando modelli di Jeans asimmetrici, mostriamo che questi risultati possono essere spiegati dalle distribuzioni radiali delle popolazioni se possiedono momenti angolari diversi. I nostri risultati suggeriscono che le popolazioni formatesi con differenze cinematiche primordiali, " hanno spiegato i ricercatori.

Nelle considerazioni conclusive, è stato osservato che lo scenario presentato necessita di ulteriori indagini. Ad esempio, osservazioni spettroscopiche ad alta risoluzione fornirebbero informazioni più dettagliate sulla cinematica e la chimica delle popolazioni stellari di Messier 80.

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