Rappresentazione artistica del Phoenix Stellar Stream. Originariamente una palla di stelle, noto come ammasso globulare, Phoenix è stata allungata in un flusso di stelle dall'attrazione gravitazionale della Via Lattea. In pochi miliardi di anni, Phoenix sarà completamente distrutta e assorbita nella nostra galassia. Credito:Geraint F. Lewis e la collaborazione S5.
Un team di astronomi tra cui Ting Li e Alexander Ji di Carnegie ha scoperto un flusso stellare composto dai resti di un antico ammasso globulare che è stato fatto a pezzi dalla gravità della Via Lattea 2 miliardi di anni fa, quando le forme di vita più complesse della Terra erano organismi unicellulari. Questa sorprendente scoperta, pubblicato in Natura , capovolge la saggezza convenzionale su come si formano questi oggetti celesti.
Immagina una sfera composta da un milione di stelle legate dalla gravità e orbitanti attorno a un nucleo galattico. Quello è un ammasso globulare. La Via Lattea ne ospita circa 150, che formano un tenue alone che avvolge la nostra galassia.
Ma l'ammasso globulare che ha generato questo flusso stellare appena scoperto ha avuto un ciclo di vita molto diverso dagli ammassi globulari che vediamo oggi.
"Questa è archeologia stellare, scoprendo i resti di qualcosa di antico, travolto da un fenomeno più recente, " ha spiegato Ji.
Usando il telescopio anglo-australiano, il flusso è stato rivelato da S5, la Southern Stellar Stream Spectroscopic Survey Collaboration. Guidato da Li, l'iniziativa mira a mappare il movimento e la chimica dei flussi stellari nell'emisfero australe.
In questo studio, la collaborazione si è concentrata su un flusso di stelle nella costellazione della Fenice.
"I resti dell'ammasso globulare che compongono il Phoenix Stream sono stati distrutti molti miliardi di anni fa, ma fortunatamente conservano il ricordo della sua formazione nel primissimo universo, che possiamo leggere dalla composizione chimica delle sue stelle, " ha detto Li
Un'impressione artistica del sottile flusso di stelle strappate dall'ammasso globulare della Fenice, avvolgendo la nostra Via Lattea (a sinistra). Per lo studio, gli astronomi hanno preso di mira le brillanti stelle giganti rosse, per misurare la composizione chimica dell'ammasso globulare Phoenix distrutto (a destra). Credito:James Josephides (Swinburne Astronomy Productions) e la collaborazione S5.
Il team ha misurato le abbondanze degli elementi più pesanti, quella che gli astronomi chiamano la metallicità di una stella.
Il trucco di una stella rispecchia quello della nuvola di gas galattico da cui nasce. Le generazioni precedenti di stelle hanno seminato questo materiale con elementi pesanti che hanno prodotto durante la loro vita, più arricchito, o metallico, si dice che le stelle lo siano. Perciò, un antichissimo, stella primitiva, non avrà quasi elementi pesanti.
"Siamo rimasti davvero sorpresi nello scoprire che il Phoenix Stream è nettamente diverso da tutti gli altri ammassi globulari della Via Lattea, " ha spiegato l'autore principale Zhen Wan dell'Università di Sydney. "Anche se l'ammasso è stato distrutto miliardi di anni fa, possiamo ancora dire che si è formato nell'universo primordiale."
Poiché altri ammassi globulari noti sono arricchiti dalla presenza di elementi pesanti forgiati da generazioni precedenti di stelle, è stato teorizzato che ci fosse un'abbondanza minima di elementi più pesanti necessaria per la formazione di un ammasso globulare.
Ma il progenitore del Phoenix Stream è ben al di sotto di questa metallicità minima prevista, ponendo un problema significativo per le idee precedenti su come nascono gli ammassi globulari. "Una possibile spiegazione è che il Phoenix Stream rappresenti l'ultimo del suo genere, il residuo di una popolazione di ammassi globulari nata in ambienti radicalmente diversi da quelli che vediamo oggi, " disse Li.
I ricercatori hanno proposto che questi ammassi globulari non più presenti tra noi fossero costantemente impoveriti dalle forze gravitazionali della Via Lattea, che li fece a pezzi. I resti di altri antichi ammassi globulari possono anche vivere come deboli flussi che possono ancora essere scoperti prima che si dissolvano nel tempo.
"C'è ancora molto lavoro teorico da fare, e ora ci sono molte nuove domande da esplorare su come si formano le galassie e gli ammassi globulari, " ha detto il co-autore Geraint Lewis, anche dell'Università di Sydney.
