Diagramma schematico che mostra due fasi della formazione stellare nella galassia della Via Lattea secondo Noguchi. Nell'illustrazione in alto, il blu (freddo) e il rosso (caldo) indicano il gas. La mappa dei colori nel pannello inferiore mostra la distribuzione della composizione elementare delle stelle calcolata dal modello di Noguchi con la linea viola che indica come cambia la composizione elementare del gas nel tempo (Credit:M. Noguchi, per gentile concessione della Natura). I contorni sovrapposti mostrano la distribuzione delle stelle solari vicine osservate da APOGEE, un dispositivo spettroscopico collegato al telescopio da 2,5 m della Fondazione Alfred P. Sloan presso l'Osservatorio di Apache Point nel New Mexico (Credit:M. Haywood et al. A&A, 589, 66 (2016), riprodotto con il permesso © ESO).
La Via Lattea è già morta una volta, e ora siamo in quella che è considerata la sua seconda vita. I calcoli di Masafumi Noguchi (Tohoku University) hanno rivelato dettagli precedentemente sconosciuti sulla Via Lattea. Questi sono stati pubblicati nell'edizione del 26 luglio di Natura .
Le stelle della Via Lattea si sono formate in due epoche diverse attraverso meccanismi diversi. C'è stato un lungo periodo di inattività nel mezzo, quando la formazione stellare cessò. La nostra galassia natale si è rivelata avere una storia più drammatica di quanto si pensasse inizialmente.
Nel calcolare l'evoluzione della Via Lattea su un periodo di 10 miliardi di anni, Noguchi includeva il concetto di "accrescimento del flusso freddo, " una nuova idea proposta da Avishai Dekel (The Hebrew University) e colleghi. Descrive come le galassie raccolgono il gas circostante durante la loro formazione. Sebbene la formazione a due stadi sia stata suggerita per galassie molto più massicce da Yuval Birnboim (The Hebrew University) e colleghi , Noguchi è stato in grado di confermare che la stessa immagine si applica alla nostra Via Lattea.
La storia della Via Lattea è inscritta nella composizione elementare delle stelle, perché le stelle ereditano la composizione del gas da cui sono formate, in effetti, le stelle "memorizzano" l'abbondanza dell'elemento nel gas nel momento in cui si formano.
Ci sono due gruppi di stelle nell'intorno solare con composizioni diverse. Un gruppo è ricco di elementi α come l'ossigeno, magnesio e silicio. L'altro contiene molto ferro. Recenti osservazioni di Misha Haywood (Observatoire de Paris) e colleghi hanno rivelato che questo fenomeno prevale su una vasta regione della Via Lattea. L'origine di questa dicotomia non era chiara. Il modello di Noguchi fornisce una risposta a questo antico enigma.
Previsione del modello per tre diverse regioni della Via Lattea (Credit:M. Noguchi, per gentile concessione della Natura). I contorni provengono dalle osservazioni di APOGEE (Credit:M. Haywood et al. A&A, 589, 66 (2016), riprodotto con il permesso © ESO).
La rappresentazione di Noguchi della storia della Via Lattea inizia nel punto in cui i flussi di gas freddo scorrevano nella galassia (accrescimento del flusso freddo) e le stelle si formavano da questo gas. Durante questo periodo, il gas iniziò rapidamente ad accumulare elementi α rilasciati da esplosioni di supernove di tipo II di breve durata. Queste stelle di prima generazione sono quindi ricche di elementi α.
Quando le onde d'urto sono apparse e hanno riscaldato il gas ad alte temperature 7 miliardi di anni fa, il gas smise di fluire nella galassia e le stelle smisero di formarsi. Durante questo periodo, esplosioni ritardate di supernove di tipo Ia di lunga durata hanno iniettato ferro nel gas e ne hanno cambiato la composizione elementare. Quando il gas si è raffreddato emettendo radiazioni, ha iniziato a rifluire nella galassia 5 miliardi di anni fa (flusso di raffreddamento) e ha reso la seconda generazione di stelle ricca di ferro, compreso il nostro sole.
Secondo Benjamin Williams (Università di Washington) e colleghi, la nostra galassia vicina, Andromeda, formarono anche stelle in due epoche separate. Il modello di Noguchi prevede che massicce galassie a spirale come la Via Lattea e Andromeda abbiano sperimentato un divario nella formazione stellare, mentre le galassie più piccole creano continuamente stelle. Noguchi si aspetta che "future osservazioni di galassie vicine possano rivoluzionare la nostra visione sulla formazione delle galassie".
