Un team guidato da ricercatori dell'Istituto di Scienze del Cosmo dell'Università di Barcellona (ICCUB, UB-IEEC) e l'Università di Groningen ha trovato, attraverso l'analisi dei dati di Gaia, sottostrutture nella Via Lattea che erano precedentemente sconosciute. Le scoperte, che è apparso combinando posizioni e velocità di 6 milioni di stelle dal disco galattico, sono stati pubblicati sulla rivista Natura .

"Abbiamo osservato forme con diverse morfologie, come una spirale simile al guscio di una lumaca. L'esistenza di queste sottostrutture è stata osservata per la prima volta grazie alla precisione senza precedenti dei dati forniti dal satellite Gaia, dell'Agenzia spaziale europea (ESA)", dice Teresa Antoja, ricercatore presso ICCUB (IEEC-UB) e primo firmatario dell'articolo. "Queste sottostrutture ci permettono di concludere che il disco della nostra galassia ha subito un'importante perturbazione gravitazionale circa 300 e 900 milioni di anni fa". Questo è uno dei primi grandi ritrovamenti di "archeologia galattica" a seguito della pubblicazione dei dati di Gaia; questi dati potrebbero consentire ai ricercatori di scoprire le origini e l'evoluzione della Via Lattea.

Cosa ha causato questo disturbo? Per rispondere a questa domanda, i ricercatori hanno confrontato la struttura e il livello di torsione della spirale con modelli della dinamica della galassia. Hanno sviluppato un'ipotesi che il disturbo sia stato causato dalla galassia nana del Sagittario che passa vicino al disco della Via Lattea.

"Lo studio implica, decisamente, che il disco della nostra galassia è dinamicamente giovane, sensibile ai disturbi e mutevole nel tempo, " dice Antoja. "Una delle forme più distinguibili che abbiamo visto è il disegno a spirale delle stelle vicino al sole, che non si era mai visto prima. In realtà, le forme osservate nella grafica erano così chiare (a differenza dei casi comuni) che abbiamo pensato che potesse essere un errore nei dati, " dice Antoja. Più di 100 ingegneri e scienziati europei, tra i quali l'UB ha svolto un ruolo distinto, ha lavorato per mesi sui compiti di verifica e validazione dei dati Gaia. Come parte di questo compito, Mercè Romero Gómez, ricercatore UB, dice, "Con le simulazioni effettuate presso l'UB, potremmo anche riprodurre le spirali osservate."

Simile a un sasso che cade in uno stagno e crea onde che si diffondono in superficie, o un magnete che si avvicina a otturazioni di ferro che vengono respinte in una particolare direzione, le stelle nel disco galattico sono state riordinate in un certo modo dopo l'attrazione gravitazionale della galassia satellite che passava accanto a loro. Dopo qualche tempo, le stelle mantenevano gli effetti della perturbazione che le scuoteva nei loro movimenti, e ora una spirale può essere vista nella grafica.

Amina Helmi, ricercatore presso l'Università di Groninga, dice, "Sappiamo che la nostra galassia è 'cannibale, ' ed è cresciuto mangiando altre piccole galassie, come sta facendo ora con la galassia nana del Sagittario." Tuttavia, l'esperto osserva che "la massa del Sagittario è ancora abbastanza grande da provocare un notevole impatto gravitazionale". Ciò che i ricercatori osservano ora non risponde a una collisione tra galassie, ma piuttosto dal Sagittario che si avvicina al disco galattico della Via Lattea.

Primi risultati della nuova release di Gaia

I dati analizzati in questo studio fanno parte della seconda release di Gaia, pubblicato il 25 aprile 2018. "Scienziati e ingegneri dell'UB hanno svolto un ruolo essenziale nel rendere questi dati una realtà, "dice Saverio Luri, direttore dell'ICCUB e coordinatore del team che ha costruito l'archivio Gaia. Lo sforzo di oltre 400 scienziati e ingegneri ha permesso di pubblicare posizioni e movimenti precisi per più di 1, 300 milioni di oggetti. Questo secondo catalogo, che abbraccia i primi 22 mesi di raccolta dei dati, ha pubblicato i primi dati spettroscopici per alcuni milioni di stelle nell'ambiente solare, che consentono ai ricercatori di misurare la velocità delle stelle nella nostra linea di vista e di ottenere, perciò, le tre coordinate di velocità delle stelle. Questi dati hanno permesso la scoperta che ora è stata pubblicata in Natura .

Ora, il satellite Gaia ha registrato più di 48 mesi di operazioni di successo, e l'ESA ha prolungato la missione fino alla fine del 2020. L'ESA sta ora valutando una seconda missione di due anni. Carme Jordi, Ricercatore UB e membro del Gaia Science Team, dice, "tutto suggerisce che questa è solo una delle prime scoperte di un'ampia serie di nuove scoperte e sorprese nascoste nei dati di Gaia pubblicati ad aprile, la punta dell'iceberg nello studio delle origini e dell'evoluzione della galassia in cui ci troviamo. "