Negli ultimi anni del XVIII secolo, gli astronomi William e Caroline Herschel iniziarono a contare le stelle. William chiamò la tecnica "misurazione delle stelle" e il suo scopo era determinare la forma della nostra Galassia.

Dal 1609, quando Galileo sollevò il suo telescopio verso la nebbiosa macchia di luce conosciuta come la Via Lattea e vide che era composta da una miriade di deboli stelle la cui luce si confondeva tutte insieme, sappiamo che ci sono diversi numeri di stelle in diverse direzioni nello spazio. Ciò significa che la nostra collezione locale di stelle, la galassia, deve avere una forma. Herschel decise di scoprire quale fosse quella forma.

Ha usato un grande telescopio, venti piedi (610 cm) di lunghezza, montato tra alte cornici di legno per spazzare un grande cerchio nel cielo che attraversava la Via Lattea ad angolo retto. Quindi divise questo cerchio in più di 600 regioni e contò o stimò il numero di stelle in ciascuna.

Con questa semplice tecnica gli Herschel produssero la prima stima della forma per la Galassia. Avanti veloce al 21° secolo e ora i ricercatori usano il conteggio delle stelle per cercare ammassi stellari nascosti e galassie satellitari. Cercano regioni in cui la densità delle stelle è più alta del previsto. Queste patch sono chiamate sovradensità stellari.

Già nel 1785, La pista circolare di Herschel passò vicino alla stella più luminosa nel cielo notturno Sirius. Ora, gli scienziati che hanno estratto i primi dati rilasciati dalla navicella spaziale dell'ESA Gaia hanno rivisitato quella particolare area del cielo e hanno fatto una scoperta notevole.

Hanno rivelato un grande ammasso stellare che avrebbe potuto essere scoperto più di un secolo e mezzo fa se non fosse stato così vicino a Sirio.

Il cluster è stato avvistato da Sergey E. Koposov, poi all'Università di Cambridge (UK) e ora alla Carnegie Mellon University Pennsylvania (USA), e i suoi colleghi. Hanno cercato ammassi stellari e galassie satellitari in vari sondaggi negli ultimi dieci anni. È stato naturale per loro farlo con il primo rilascio di dati della missione Gaia.

Gaia è la missione astrometrica dell'Agenzia spaziale europea. Raccogliere posizioni, luminosità e informazioni aggiuntive per più di un miliardo di fonti di luce, i suoi dati non consentono niente di meno che la "misurazione delle stelle" più precisa di sempre.

In questi giorni il laborioso compito di contare le stelle è svolto dai computer, ma i risultati devono ancora essere esaminati dagli umani. Koposov stava setacciando l'elenco delle sovra-densità quando vide l'enorme ammasso. All'inizio sembrava troppo bello per essere vero.

"Ho pensato che dovesse essere un artefatto relativo a Sirius, " dice. Le stelle luminose possono creare falsi segnali, detti manufatti, che gli astronomi devono stare attenti a non scambiare per stelle. Un primo articolo del team di Gaia aveva persino discusso di artefatti intorno a Sirius usando un pezzo di cielo vicino a quello che Koposov stava guardando.

Anche se è andato avanti e ha trovato un'altra densità eccessiva che sembrava promettente, la sua mente continuava a voler tornare al primo. "Ho pensato, 'È strano, non dovremmo avere così tanti artefatti da Sirius.' Così sono andato a guardarlo di nuovo. E mi sono accorto che anche quello era un oggetto genuino, " lui dice.

Questi due oggetti furono nominati:Gaia 1 per l'oggetto situato vicino a Sirio, e Gaia 2, che è vicino al piano della nostra Galassia, ed entrambi sono stati debitamente pubblicati. Gaia 1 in particolare contiene una massa sufficiente per creare qualche migliaio di stelle come il Sole, si trova a 15mila anni luce di distanza, e si sviluppa su 30 anni luce. Ciò significa che è un enorme ammasso stellare.

Collezioni di stelle come Gaia 1 sono chiamate ammassi aperti. Sono famiglie di stelle che si formano tutte insieme e poi si disperdono gradualmente intorno alla Galassia. Molto probabilmente il nostro Sole si è formato in un ammasso aperto. Tali assemblee possono raccontarci la storia della formazione stellare della nostra Galassia. Trovarne uno nuovo che possa essere facilmente studiato sta già dando i suoi frutti.

"L'età è di grande interesse, "dice Jeffrey Simpson, Osservatorio Astronomico Australiano, che ha condotto osservazioni di follow-up con i colleghi utilizzando il telescopio anglo-australiano di classe 4 metri presso l'Osservatorio di Siding Springs, Australia.

Identificando 41 membri del cluster, Simpson e colleghi hanno scoperto che Gaia 1 è insolito in almeno due modi. in primo luogo, ha circa 3 miliardi di anni. Questo è strano perché non ci sono molti ammassi con questa età nella Via Lattea.

Tipicamente gli ammassi sono o più giovani di qualche centinaio di milioni di anni - questi sono gli ammassi aperti - o più vecchi di 10 miliardi di anni - si tratta di una classe distinta chiamata ammassi globulari, che si trovano oltre la maggior parte delle stelle nella nostra Galassia. Essendo di età media, Gaia 1 potrebbe rappresentare un importante ponte nella nostra comprensione tra le due popolazioni.

In secondo luogo, la sua orbita attraverso la galassia è insolita. La maggior parte degli ammassi aperti si trova vicino al piano della Galassia, ma Simpson ha scoperto che Gaia 1 vola in alto sopra di esso prima di abbassarsi e passare sotto. "Potrebbe andare fino a un kiloparsec (più di 3000 anni luce) sopra e sotto l'aereo, " dice. Circa il 90% dei cluster non supera mai più di un terzo di questa distanza.

Simulazioni di ammassi con orbite come Gaia 1 scoprono che sono privi di stelle e dispersi da questi "passaggi piani" ad alta velocità. Questo lo mette in contrasto con la stima dell'età.

"La nostra scoperta che Gaia 1 ha tre miliardi di anni è curiosa in quanto i modelli vorrebbero che non sopravvivesse neanche lontanamente così a lungo. Sono necessarie ulteriori ricerche per cercare di riconciliare questo, "dice Simpson.

Per testare una possibile spiegazione, Alessio Mucciarelli, Università degli Studi di Bologna, Italia e colleghi hanno studiato la composizione chimica di Gaia 1. Tale studio ha la capacità di vedere se l'ammasso si è formato al di fuori della Galassia ed è stato colto nell'atto di cadere.

"La composizione chimica delle stelle può essere considerata una firma 'genetica' della loro origine. Se un ammasso stellare si formasse in un'altra galassia, la sua composizione chimica sarà diversa rispetto a quella della nostra Galassia, "dice Mucciarelli.

Hanno scoperto che le composizioni erano praticamente identiche a quelle previste se Gaia 1 si fosse formata nella Via Lattea, quindi il puzzle rimane.

Ora Mucciarelli spera che la discrepanza possa scomparire quando Gaia rilascerà più dati. "Anche se i parametri orbitali sembrano suggerire un'orbita particolare, le loro incertezze sono abbastanza grandi da impedire qualsiasi conclusione definitiva. Parametri orbitali più accurati saranno ottenuti con il secondo rilascio di dati di Gaia e capiremo meglio se l'orbita di Gaia 1 è peculiare o meno, " lui dice.

Oltre a trovare nuovi cluster, i dati di Gaia si stanno rivelando utili per verificare la realtà delle associazioni di stelle precedentemente riportate. "Utilizzando i dati di Gaia posso vedere stelle che condividono lo stesso movimento. Quindi posso confermare quali formano veri ammassi aperti, " dice Andrés E. Piatti, Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas, Argentina.

Ha recentemente pubblicato uno studio che ha mostrato che dieci dei quindici ammassi aperti precedentemente pubblicati non erano affatto ammassi stellari, erano solo casualità statistiche in cui molte stelle non correlate passavano in direzioni diverse attraverso la stessa regione di spazio.

È un lavoro laborioso ma vitale. "Nessuno vuole passare la vita a fare questo, "dice Piatti, "ma è necessario. Se siamo in grado di determinare la dimensione reale della popolazione di cluster, possiamo imparare molto sui processi che la Galassia ha subito durante la sua vita".

In astronomia, la più famosa lista di ammassi stellari, nebulose e galassie è stato compilato dall'astronomo e cacciatore di comete, Carlo Messier, nel XVIII secolo. Ignaro dell'importanza di questi oggetti, ha progettato il suo catalogo per fermare la frustrazione provata da lui e da altri astronomi nello scambiare uno di questi "oggetti del cielo profondo" per una cometa vicina.

Quel catalogo originale comprendeva 110 oggetti. Se non fosse stato per il bagliore di Sirius che oscurava la vista, Gaia 1 sarebbe stato abbastanza brillante e ovvio da essere incluso anche in quella lista. E ci sono tutte le ragioni per pensare che ce ne saranno altri in arrivo, grazie a Gaia.

Il prossimo rilascio di dati fornirà movimenti e distanze precisi e precisi a un numero senza precedenti di stelle, che può essere utilizzato per trovare in modo più efficiente ammassi stellari sepolti troppo in profondità nel campo stellare o troppo diffusi o troppo distanti per essere visti prima.

C'è sempre la possibilità di trovare anche qualcosa di totalmente nuovo. "Spero che con il prossimo rilascio dei dati potremo trovare anche alcune nuove classi di oggetti, "dice Simpson.

Per gli astronomi pronti ad esplorare i dati di Gaia, l'avventura è appena iniziata. Il secondo rilascio dei dati di Gaia è previsto per aprile 2018. I successivi rilasci dei dati sono previsti per il 2020 e il 2022.