Questa illustrazione prevede il riciclo del gas della Via Lattea sopra e sotto il suo disco stellare. Hubble osserva le nuvole di gas invisibili che salgono e scendono con il suo sensibile strumento Cosmic Origins Spectrograph (COS). La firma spettroscopica della luce dei quasar sullo sfondo che brilla attraverso le nuvole fornisce informazioni sul loro movimento. La luce di Quasar è spostata verso il rosso nelle nuvole che si alzano e si allontanano dal piano galattico, mentre la luce del quasar che passa attraverso il gas che ricade verso il basso appare spostata verso il blu. Questa differenziazione consente a Hubble di condurre una verifica accurata del gas in uscita e in entrata nell'alone occupato della Via Lattea, rivelando un'eccedenza inaspettata e finora inspiegabile di gas in entrata. Credito:NASA, ESA, e D. Player (STScI)
La nostra Via Lattea è una galassia frugale. Supernove e violenti venti stellari soffiano gas fuori dal disco galattico, ma quel gas ricade sulla galassia per formare nuove generazioni di stelle. In uno sforzo ambizioso per condurre una contabilità completa di questo processo di riciclaggio, gli astronomi furono sorpresi di trovare un surplus di gas in entrata.
"Ci aspettavamo di trovare i libri della Via Lattea equilibrati, con un equilibrio di afflusso e deflusso del gas, ma 10 anni di dati sull'ultravioletto di Hubble hanno mostrato che c'è di più in entrata che in uscita, " ha detto l'astronomo Andrew Fox dello Space Telescope Science Institute, Baltimora, Maryland, autore principale dello studio che sarà pubblicato su The Giornale Astrofisico .
Volpe ha detto che, per adesso, la fonte dell'eccesso di gas in ingresso rimane un mistero.
Una possibile spiegazione è che il nuovo gas potrebbe provenire dal mezzo intergalattico. Ma Fox sospetta che la Via Lattea stia anche razziando i "conti bancari" del gas delle sue piccole galassie satellitari, usando la sua attrazione gravitazionale considerevolmente maggiore per sottrarre le loro risorse. Inoltre, questo sondaggio, mentre in tutta la galassia, guardava solo il gas freddo, e il gas più caldo potrebbe svolgere un ruolo, pure.
Il nuovo studio riporta le migliori misurazioni finora per quanto velocemente il gas scorre dentro e fuori la Via Lattea. Prima di questo studio, gli astronomi sapevano che le riserve di gas galattico sono ricostituite dall'afflusso e esaurite dal deflusso, ma non conoscevano le quantità relative di gas in entrata rispetto a quelle in uscita. L'equilibrio tra questi due processi è importante perché regola la formazione di nuove generazioni di stelle e pianeti.
Gli astronomi hanno compiuto questa indagine raccogliendo osservazioni d'archivio dal Cosmic Origins Spectrograph (COS) di Hubble. che è stato installato sul telescopio dagli astronauti nel 2009 durante la sua ultima missione di manutenzione. I ricercatori hanno setacciato gli archivi Hubble, analizzando 200 osservazioni ultraviolette passate dell'alone diffuso che circonda il disco della nostra galassia. I dati dettagliati sull'ultravioletto del decennio hanno fornito uno sguardo senza precedenti sul flusso di gas attraverso la galassia e hanno permesso il primo inventario a livello di galassia. Le nubi di gas dell'alone galattico sono rilevabili solo alla luce ultravioletta, e Hubble è specializzato nella raccolta di dati dettagliati sull'universo ultravioletto.
"Le osservazioni originali di Hubble COS sono state prese per studiare l'universo ben oltre la nostra galassia, ma siamo tornati da loro e abbiamo analizzato il gas della Via Lattea in primo piano. È un merito dell'archivio Hubble che possiamo usare le stesse osservazioni per studiare sia l'universo vicino che quello più lontano. La risoluzione di Hubble ci permette di studiare simultaneamente oggetti celesti locali e remoti, " ha osservato Rongmon Bordoloi della North Carolina State University di Raleigh, Carolina del Nord, un coautore sulla carta.
Perché le nubi di gas della galassia sono invisibili, Il team di Fox ha utilizzato la luce dei quasar di fondo per rilevare queste nuvole e il loro movimento. quasar, i nuclei delle galassie attive alimentate da buchi neri ben nutriti, brillano come fari brillanti attraverso miliardi di anni luce. Quando la luce del quasar raggiunge la Via Lattea, passa attraverso le nuvole invisibili.
Il gas nelle nuvole assorbe determinate frequenze di luce, lasciando impronte rivelatrici nella luce del quasar. Fox singled out the fingerprint of silicon and used it to trace the gas around the Milky Way. Outflowing and inflowing gas clouds were distinguished by the Doppler shift of the light passing through them—approaching clouds are bluer, and receding clouds are redder.
Attualmente, the Milky Way is the only galaxy for which we have enough data to provide such a full accounting of gas inflow and outflow.
"Studying our own galaxy in detail provides the basis for understanding galaxies across the universe, and we have realized that our galaxy is more complicated than we imagined, " said Philipp Richter of the University of Potsdam in Germany, another co-author on the study.
Future studies will explore the source of the inflowing gas surplus, as well as whether other large galaxies behave similarly. Fox noted that there are now enough COS observations to conduct an audit of the Andromeda galaxy (M31), the closest large galaxy to the Milky Way.
