Antlia 2 è leggermente più grande della Grande Nube di Magellano ed è quasi 1/3 della stessa Via Lattea. Credito:V. Belokurov e A. Smith (Cambridge, Regno Unito e CCA, New York, US) basato sulle immagini di Marcus e Gail Davies e Robert Gendler
Il satellite Gaia ha individuato un'enorme galassia "fantasma" in agguato alla periferia della Via Lattea.
Un team internazionale di astronomi, anche dall'Università di Cambridge, ha scoperto l'enorme oggetto durante la ricerca di dati dal satellite Gaia dell'Agenzia spaziale europea. L'oggetto, chiamato Antlia 2 (o Ant 2), ha evitato il rilevamento fino ad ora grazie alla sua densità estremamente bassa e un nascondiglio perfettamente scelto, dietro il sudario del disco della Via Lattea. I ricercatori hanno pubblicato oggi online i loro risultati.
Ant 2 è conosciuta come una galassia nana. Quando le strutture sono emerse nell'Universo primordiale, le nane furono le prime galassie a formarsi, e così la maggior parte delle loro stelle sono vecchie, a bassa massa e poveri di metalli. Ma rispetto agli altri satelliti nani conosciuti della nostra Galassia, Ant 2 è immenso:è grande quanto la Large Magellanic Cloud (LMC), e un terzo delle dimensioni della stessa Via Lattea.
Ciò che rende Ant 2 ancora più insolito è la poca luce che emette. Rispetto al LMC, un altro satellite della Via Lattea, Formica 2 è 10, 000 volte più debole. In altre parole, o è troppo grande per la sua luminosità o troppo debole per le sue dimensioni.
"Questo è un fantasma di una galassia, " ha detto Gabriele Torrealba, l'autore principale del documento. "Oggetti così diffusi come Ant 2 non sono mai stati visti prima. La nostra scoperta è stata possibile solo grazie alla qualità dei dati di Gaia".
La missione Gaia dell'ESA ha prodotto il catalogo di stelle più ricco fino ad oggi, comprese misurazioni ad alta precisione di quasi 1,7 miliardi di stelle e rivelando dettagli inediti della nostra galassia domestica. All'inizio di quest'anno, Il secondo rilascio di dati di Gaia ha reso disponibili agli scienziati di tutto il mondo nuovi dettagli sulle stelle della Via Lattea.
I ricercatori dietro l'attuale studio – da Taiwan, il Regno Unito, gli Stati Uniti, Australia e Germania:hanno cercato i nuovi dati Gaia per i satelliti della Via Lattea utilizzando le stelle RR Lyrae. Queste stelle sono vecchie e povere di metallo, tipiche di quelle che si trovano in una galassia nana. Le RR Lyrae cambiano la loro luminosità con un periodo di mezza giornata e possono essere localizzate grazie a questi impulsi ben definiti.
Come sarebbe Antlia 2 se potessi vederlo dalla Terra. Crediti:G. Torrealba (Academia Sinica, Taiwan), V. Belokurov (Cambridge, Regno Unito e CCA, New York, USA) sulla base dell'immagine di ESO/S. Brunier
"RR Lyrae era stato trovato in ogni satellite nano conosciuto, così quando abbiamo trovato un gruppo di loro seduto sopra il disco galattico, non siamo rimasti del tutto sorpresi, ", ha detto il coautore Vasily Belokurov dell'Istituto di Astronomia di Cambridge. "Ma quando abbiamo guardato più da vicino la loro posizione nel cielo si è scoperto che abbiamo trovato qualcosa di nuovo, poiché nessun oggetto identificato in precedenza è emerso in nessuno dei database in cui abbiamo cercato."
Il team ha contattato i colleghi dell'Anglo-Australian Telescope (AAT) in Australia, ma quando hanno controllato le coordinate per Ant 2, si sono resi conto di avere una finestra limitata di opportunità per ottenere dati di follow-up. Sono stati in grado di misurare gli spettri di oltre 100 stelle giganti rosse poco prima che il movimento della Terra attorno al Sole rendesse Ant 2 inosservabile per mesi.
Gli spettri hanno permesso al team di confermare che l'oggetto spettrale che hanno individuato era reale:tutte le stelle si muovevano insieme. Ant 2 non si avvicina mai troppo alla Via Lattea, rimanendo sempre almeno 40 kiloparsec (circa 130, 000 anni luce) di distanza. I ricercatori sono stati anche in grado di ottenere la massa della galassia, che era molto più basso del previsto per un oggetto delle sue dimensioni.
Antlia 2 è un gigante, ma poca massa, galassia nana. Mentre Antlia 2 orbita attorno alla Via Lattea, è probabile che le stelle siano state strappate dalla galassia nana e depositate in tutta la periferia della Via Lattea. Le stelle arancioni mostrano i risultati di un modello al computer di Antlia 2. Lo sfondo mostra la vista del satellite Gaia dell'intero cielo notturno. La Grande Nube di Magellano (LMC) è visibile sotto il disco della Via Lattea, sebbene di dimensioni simili ad Antlia 2, il LMC è 10, 000 volte più luminoso. Credito:J. Sanders (Cambridge, UK) sulla base dell'immagine di Gaia Data Processing and Analysis Consortium (DPAC); A. Moitinho / A. F. Silva / M. Barros / C. Barata, Università di Lisbona, Portogallo; H. Savietto, Ricerca sulla forcella, Portogallo
"La spiegazione più semplice del perché Ant 2 sembra avere una massa così piccola oggi è che viene smontata dalle maree galattiche della Via Lattea, ", ha affermato il coautore Sergey Koposov della Carnegie Mellon University. "Ciò che rimane inspiegabile, però, è la dimensione gigante dell'oggetto. Normalmente, mentre le galassie perdono massa a causa delle maree della Via Lattea, si restringono, non crescere".
Se è impossibile gonfiare il nano togliendogli materia, allora Ant 2 doveva essere nato enorme. Il team deve ancora capire il processo esatto che ha reso Ant 2 così esteso. Sebbene oggetti di queste dimensioni e luminosità non siano stati previsti dagli attuali modelli di formazione delle galassie, recentemente è stato ipotizzato che alcune nane potrebbero essere gonfiate da una vigorosa formazione stellare. I venti stellari e le esplosioni di supernova allontanerebbero il gas inutilizzato, indebolendo la gravità che lega la galassia e permettendo anche alla materia oscura di spostarsi verso l'esterno.
"Anche se la formazione stellare potesse rimodellare la distribuzione della materia oscura in Ant 2 così come è stata messa insieme, deve aver agito con un'efficienza senza precedenti, ", ha affermato il coautore Jason Sanders, anche da Cambridge.
In alternativa, La bassa densità di Ant 2 potrebbe significare che è necessaria una modifica alle proprietà della materia oscura. La teoria attualmente favorita prevede che la materia oscura si accumuli strettamente nei centri delle galassie. Dato quanto sembra soffice il nuovo nano, potrebbe essere necessaria una particella di materia oscura meno incline a raggrupparsi.
"Rispetto al resto dei circa 60 satelliti della Via Lattea, Ant 2 è un tipo strano, " ha detto il co-autore Matthew Walker, anche dalla Carnegie Mellon University. "Ci chiediamo se questa galassia sia solo la punta di un iceberg, e la Via Lattea è circondata da una grande popolazione di nane quasi invisibili simili a questa."
Il divario tra Ant 2 e il resto delle nane galattiche è così ampio che potrebbe essere un'indicazione che manca qualche fisica importante nei modelli di formazione delle galassie nane. Risolvere il puzzle Ant 2 può aiutare i ricercatori a capire come sono emerse le prime strutture nell'Universo primordiale. Trovare più oggetti come Ant 2 mostrerà quanto siano comuni queste galassie spettrali, e il team è impegnato a cercare altre galassie simili nei dati di Gaia.
