Per la prima volta, un team di scienziati ha calcolato la distribuzione di tutta l'energia luminosa contenuta all'interno della Via Lattea, che fornirà nuove informazioni sulla costituzione della nostra galassia e su come si formano le stelle nelle galassie a spirale come la nostra. Lo studio è pubblicato sulla rivista Avvisi mensili della Royal Astronomical Society .

Questa ricerca, condotto da astrofisici presso l'Università del Central Lancashire (UCLan), in collaborazione con i colleghi del Max Planck Institute for Nuclear Physics di Heidelberg, Germania e dall'Istituto Astronomico dell'Accademia Romena, mostra anche come i fotoni stellari, o luce stellare, all'interno della Via Lattea controllano la produzione dei fotoni più energetici dell'Universo, i raggi gamma. Ciò è stato reso possibile utilizzando un nuovo metodo che prevede calcoli al computer che tracciano il destino di tutti i fotoni nella galassia, compresi i fotoni emessi dalla polvere interstellare, come radiazione termica.

I precedenti tentativi di derivare la distribuzione di tutta la luce nella Via Lattea sulla base del conteggio delle stelle non sono riusciti a spiegare le immagini di tutto il cielo della Via Lattea, comprese le immagini recenti fornite dall'Osservatorio spaziale di Planck dell'Agenzia spaziale europea, che mappano la radiazione termica o la luce infrarossa.

L'autrice principale Prof.ssa Cristina Popescu della University of Central Lancashire, ha dichiarato:"Non abbiamo solo determinato la distribuzione dell'energia luminosa nella Via Lattea, ma ha anche fatto previsioni per il contenuto di polvere stellare e interstellare della Via Lattea".

Seguendo tutti i fotoni stellari e facendo previsioni su come la Via Lattea dovrebbe apparire nell'ultravioletto, radiazione visiva e termica, gli scienziati sono stati in grado di calcolare un quadro completo di come la luce stellare è distribuita in tutta la nostra Galassia. La comprensione di questi processi è un passo cruciale per ottenere un quadro completo della nostra Galassia e della sua storia.

La modellizzazione della distribuzione della luce nella Via Lattea fa seguito a precedenti ricerche condotte dal prof. Popescu e dal dott. Richard Tuffs del Max Planck Institute for Nuclear Physics sulla modellazione della luce stellare di altre galassie, dove l'osservatore ha una visuale esterna.

Commentando la ricerca, dottor Tuffs, uno dei coautori dell'articolo, ha detto:"Bisogna notare che guardare le galassie dall'esterno è un compito molto più semplice che guardare dall'interno, come nel caso della nostra Galassia."

Gli scienziati sono stati anche in grado di mostrare come la luce stellare all'interno della nostra Galassia influenzi la produzione di fotoni di raggi gamma attraverso le interazioni con i raggi cosmici. I raggi cosmici sono elettroni e protoni ad alta energia che controllano la formazione di stelle e pianeti e i processi che regolano l'evoluzione galattica. Promuovono reazioni chimiche nello spazio interstellare, portando alla formazione di molecole complesse e in definitiva vitali.

Il dottor Tuffs ha aggiunto:"Lavorando a ritroso attraverso la catena di interazioni e propagazioni, si può scoprire la fonte originale dei raggi cosmici."

La ricerca, finanziato dal Leverhulme Trust, era fortemente interdisciplinare, unendo l'astrofisica ottica e dell'infrarosso e la fisica delle astroparticelle. Il professor Popescu osserva:"Avevamo sviluppato alcuni dei nostri programmi di calcolo prima dell'inizio di questa ricerca, nel contesto della modellazione delle galassie a spirale, e dobbiamo ringraziare il Science and Technology Facility Council (STFC) del Regno Unito per il loro supporto nello sviluppo di questi codici. Anche questa ricerca non sarebbe stata possibile senza il supporto del Leverhulme Trust, che è ampiamente riconosciuto."