Gli astronomi hanno scoperto alcune delle stelle più antiche della nostra galassia, la Via Lattea, determinandone la posizione e la velocità, secondo uno studio condotto da scienziati della Georgia State University.

Proprio come gli umani, le stelle hanno una durata di vita:nascita, gioventù, età adulta, anziani e morte. Questo studio si è concentrato su stelle vecchie o "anziani", noti anche come subnani freddi, che sono molto più vecchi e più freschi di temperatura del sole.

La Via Lattea ha quasi 14 miliardi di anni, e le sue stelle più antiche si sono sviluppate nella fase iniziale della formazione della galassia, rendendoli vecchi da sei a nove miliardi di anni. Si trovano nell'alone, una componente approssimativamente sferica della galassia che si è formata per prima, in cui le vecchie stelle si muovono in orbite molto allungate e inclinate. Le stelle più giovani della Via Lattea ruotano insieme lungo il disco della galassia in orbite approssimativamente circolari, proprio come i cavalli su una giostra.

In questo studio, pubblicato nell'edizione di novembre 2017 di Il Giornale Astronomico , gli astronomi hanno condotto un censimento del nostro vicinato solare per identificare quanti giovani, sono presenti stelle adulte e vecchie. Hanno preso di mira le stelle a una distanza di 200 anni luce, che è relativamente vicino considerando che la galassia è più di 100, 000 anni luce di diametro. Un anno luce è quanto lontano può viaggiare la luce in un anno. Questo è più lontano dell'orizzonte tradizionale per la regione dello spazio che viene chiamata "il vicinato solare, " che è di circa 80 anni luce di raggio.

"Il motivo per cui il mio orizzonte è più distante è che non ci sono molti anziani (vecchie stelle) nel nostro quartiere solare, " ha detto il dottor Wei-Chun Jao, autore principale dello studio e ricercatore presso il Dipartimento di Fisica e Astronomia dello Stato della Georgia. "Ci sono un sacco di stelle adulte nel nostro quartiere solare, ma non ci sono molti anziani, quindi dobbiamo andare più lontano nella galassia per trovarli."

Gli astronomi hanno osservato per la prima volta le stelle per molti anni con il telescopio da 0,9 metri presso l'Osservatorio interamericano di Cerro Tololo negli Stati Uniti, ai piedi delle Ande cilene. Hanno usato una tecnica chiamata astrometria per misurare le posizioni delle stelle e sono stati in grado di determinare i movimenti delle stelle nel cielo, le loro distanze e se ogni stella avesse o meno una compagna nascosta in orbita attorno ad essa.

Il lavoro del team ha aumentato del 25% la popolazione nota di vecchie stelle nel nostro vicinato solare. Tra i nuovi subnani, i ricercatori hanno scoperto due vecchie stelle binarie, anche se le stelle più vecchie si trovano generalmente sole, piuttosto che in coppia.

"Ho identificato due nuove possibili stelle doppie, chiamati binari, " Ha detto Jao. "E 'raro per gli anziani di avere compagni. Gli anziani tendono a vivere da soli. Ho quindi usato il telescopio spaziale Hubble della NASA per rilevare entrambe le stelle in uno dei binari e ho misurato la separazione tra loro, che ci permetterà di misurare le loro masse."

Jao ha anche delineato due metodi per identificare queste rare vecchie stelle. Un metodo utilizza le posizioni delle stelle su una mappa fondamentale dell'astronomia stellare nota come diagramma di Hertzsprung-Russell (H-R). Questa è una tecnica classica che posiziona le vecchie stelle sotto la sequenza di stelle nane come il sole sul diagramma H-R, da qui il nome "subnani".

Gli autori hanno quindi esaminato attentamente una caratteristica particolare delle stelle subnane conosciute:la velocità con cui si muovono nel cielo.

"Ogni stella si muove nel cielo, " Ha detto Jao. "Non stanno fermi. Si muovono in tre dimensioni, con poche stelle che si avvicinano o si allontanano direttamente da noi, ma la maggior parte si muove tangenzialmente attraverso il cielo. Nella mia ricerca, Ho scoperto che se una stella ha una velocità tangenziale superiore a 200 chilometri al secondo, deve essere vecchio. Così, in base ai loro movimenti nella nostra galassia, Posso valutare se una stella è una vecchia subnana o meno. Generalmente, più vecchia è una stella, più veloce si muove."

Hanno applicato il limite di velocità tangenziale e confrontato le stelle nella regione subnana del diagramma H-R con altri database di stelle esistenti per identificare altre 29 vecchie stelle candidate precedentemente non identificate.

Nel 2018, risultati della missione Gaia dell'Agenzia spaziale europea, che sta misurando posizioni e distanze accurate per milioni di stelle nella Via Lattea, renderà la ricerca di stelle più vecchie molto più facile per gli astronomi. La determinazione della distanza delle stelle è ora molto laboriosa e richiede molto tempo e pazienza per il telescopio. Poiché la missione Gaia fornirà una dimensione del campione molto più ampia, Jao dice che il campione limitato di subnane crescerà, e la più rara di queste stelle rare, le subnane binarie, sarà rivelata.

Trovare vecchie stelle potrebbe anche portare alla scoperta di nuovi pianeti, ha detto Jao.

"Forse possiamo trovare alcune antiche civiltà intorno a queste vecchie stelle, " disse Jao. "Forse queste stelle hanno dei pianeti intorno di cui non siamo a conoscenza."