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    La bandiera rossa scientifica rivela nuovi indizi sulla nostra galassia

    Immagine ottica della Via Lattea. Credito:Axel Mellinger

    Capire quanta energia permea il centro della Via Lattea:una scoperta riportata nell'edizione del 3 luglio della rivista Progressi scientifici — potrebbe fornire nuovi indizi sulla fonte fondamentale del potere della nostra galassia, ha detto L. Matthew Haffner della Embry-Riddle Aeronautical University.

    Il nucleo della Via Lattea pulsa di idrogeno che è stato ionizzato, o spogliato dei suoi elettroni in modo che sia altamente energizzato, disse Haffner, assistente professore di fisica e astronomia presso Embry-Riddle e co-autore di Progressi scientifici carta. "Senza una fonte continua di energia, gli elettroni liberi di solito si incontrano e si ricombinano per tornare allo stato neutro in un tempo relativamente breve, " ha spiegato. "Essere in grado di vedere il gas ionizzato in modi nuovi dovrebbe aiutarci a scoprire i tipi di fonti che potrebbero essere responsabili del mantenimento di tutto quel gas sotto tensione".

    Dhanesh Krishnarao ("DK"), studente laureato dell'Università del Wisconsin-Madison, autore principale di Progressi scientifici carta, collaborò con Haffner e il professor Bob Benjamin dell'UW-Whitewater, uno dei massimi esperti sulla struttura delle stelle e dei gas nella Via Lattea. Prima di entrare in Embry-Riddle nel 2018, Haffner ha lavorato come ricercatore per 20 anni presso UW, e continua a servire come investigatore principale per il Wisconsin H-Alpha Mapper, o WHAM, un telescopio con sede in Cile che è stato utilizzato per l'ultimo studio del team.

    Per determinare la quantità di energia o radiazione al centro della Via Lattea, ricercatori con la Embry-Riddle Aeronautical University, l'Università del Wisconsin-Madison e la UW-Whitewater sbirciarono attraverso una specie di lacero copertura antipolvere. Credito:Dhanesh Krishnarao / Università del Wisconsin-Madison

    Per determinare la quantità di energia o radiazione al centro della Via Lattea, i ricercatori hanno dovuto sbirciare attraverso una specie di copertura antipolvere sbrindellata. Ricco di oltre 200 miliardi di stelle, la Via Lattea ospita anche macchie scure di polvere e gas interstellari. Benjamin stava dando un'occhiata a due decenni di dati WHAM quando ha individuato una bandiera rossa scientifica, una forma particolare che spuntava dall'oscurità della Via Lattea, centro polveroso. La stranezza era il gas idrogeno ionizzato, che appare rosso quando viene catturato attraverso il sensibile telescopio WHAM, e si stava muovendo in direzione della Terra.

    La posizione della caratteristica, nota agli scienziati come "Disco inclinato" perché sembra inclinato rispetto al resto della Via Lattea, non potrebbe essere spiegata da fenomeni fisici noti come la rotazione galattica. Il team ha avuto la rara opportunità di studiare il disco inclinato sporgente, liberato dalla sua consueta copertura antipolvere a chiazze, utilizzando la luce ottica. Generalmente, il Tilted Disk deve essere studiato con tecniche infrarosso o luce radio, che consentono ai ricercatori di effettuare osservazioni attraverso la polvere, ma limitano la loro capacità di saperne di più sul gas ionizzato.

    "Essere in grado di effettuare queste misurazioni in luce ottica ci ha permesso di confrontare molto più facilmente il nucleo della Via Lattea con altre galassie, " Haffner ha detto. "Molti studi passati hanno misurato la quantità e la qualità del gas ionizzato dai centri di migliaia di galassie a spirale in tutto l'universo. Per la prima volta, siamo stati in grado di confrontare direttamente le misurazioni della nostra Galassia con quella vasta popolazione".

    Immagine ottica della Via Lattea con rapporto della linea di emissione Hα associata al disco inclinato. Credito:Axel Mellinger

    Krishnarao ha sfruttato un modello esistente per cercare di prevedere quanto gas ionizzato dovrebbe esserci nella regione di emissione che aveva attirato l'attenzione di Benjamin. I dati grezzi del telescopio WHAM gli hanno permesso di perfezionare le sue previsioni fino a quando il team non ha avuto un'immagine 3D accurata della struttura. Confrontando altri colori della luce visibile dall'idrogeno, l'azoto e l'ossigeno all'interno della struttura hanno fornito ai ricercatori ulteriori indizi sulla sua composizione e proprietà.

    Almeno il 48 percento del gas idrogeno nel disco inclinato al centro della Via Lattea è stato ionizzato da una fonte sconosciuta, ha riferito la squadra. "La Via Lattea può ora essere utilizzata per comprendere meglio la sua natura, " disse Krishnarao.

    Il gassoso, la struttura ionizzata cambia mentre si allontana dal centro della Via Lattea, ricercatori hanno riferito. In precedenza, gli scienziati conoscevano solo il gas neutro (non ionizzato) che si trova in quella regione.

    Immagine ottica della Via Lattea. Credito:Axel Mellinger

    "Vicino al nucleo della Via Lattea, " Krishnarao ha spiegato, "il gas è ionizzato dalle stelle di nuova formazione, ma man mano che ti allontani dal centro, le cose si fanno più estreme, e il gas diventa simile a una classe di galassie chiamate LINER, o regioni a bassa ionizzazione (nucleare) a emissioni".

    La struttura sembrava muoversi verso la Terra perché si trovava su un'orbita ellittica all'interno dei bracci a spirale della Via Lattea, ricercatori hanno trovato.

    Le galassie di tipo LINER come la Via Lattea costituiscono circa un terzo di tutte le galassie. Hanno centri con più radiazioni delle galassie che stanno solo formando nuove stelle, ancora meno radiazioni rispetto a quelli i cui buchi neri supermassicci stanno attivamente consumando un'enorme quantità di materiale.

    "Prima di questa scoperta di WHAM, la Galassia di Andromeda era la spirale LINER più vicina a noi, " disse Haffner. "Ma è ancora a milioni di anni luce di distanza. Con il nucleo della Via Lattea distante solo decine di migliaia di anni luce, ora possiamo studiare una regione LINER in modo più dettagliato. Lo studio di questo gas ionizzato esteso dovrebbe aiutarci a conoscere meglio l'ambiente attuale e passato al centro della nostra Galassia".

    Immagine ottica della Via Lattea con rapporto della linea di emissione Hα associata al disco inclinato. Credito:Axel Mellinger

    Prossimo, i ricercatori dovranno capire la fonte dell'energia al centro della Via Lattea. Essere in grado di classificare la galassia in base al suo livello di radiazione è stato un primo passo importante verso quell'obiettivo.

    Ora che Haffner si è unito al crescente programma di astronomia e astrofisica di Embry-Riddle, lui e il suo collega Edwin Mierkiewicz, professore associato di fisica, avere grandi progetti. "Nei prossimi anni, speriamo di costruire il successore di WHAM, which would give us a sharper view of the gas we study, " Haffner said. "Right now our map `pixels' are twice the size of the full moon. WHAM has been a great tool for producing the first all-sky survey of this gas, but we're hungry for more details now."

    In separate research, Haffner and his colleagues earlier this month reported the first-ever visible-light measurements of "Fermi Bubbles"—mysterious plumes of light that bulge from the center of the Milky Way. That work was presented at the American Astronomical Society.


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