Istantanee da una simulazione della galassia della Via Lattea. Si pensa che la barra al centro e i bracci a spirale ruotino a velocità diverse. Se sono disconnessi la barra mostra la sua struttura vera e più piccola (a sinistra). Ogni volta che si incontrano, la barra appare più lunga e la sua rotazione più lenta (a destra). Credito:T. Hilmi / Università del Surrey
È stata gettata nuova luce su un enigma misterioso e di vecchia data nel cuore della nostra galassia. Il nuovo lavoro offre una potenziale soluzione al cosiddetto "paradosso della barra galattica, " per cui diverse osservazioni producono stime contraddittorie del moto delle regioni centrali della Via Lattea. I risultati sono pubblicati in Avvisi mensili della Royal Astronomical Society .
La maggior parte delle galassie a spirale, come la nostra casa la Via Lattea, ospitano una grande struttura a forma di barra di stelle nel loro centro. La conoscenza della vera dimensione della barra e della velocità di rotazione è fondamentale per comprendere come si formano ed evolvono le galassie, così come come formano barre simili in tutto l'universo.
Tuttavia la dimensione della barra della nostra galassia e la velocità di rotazione sono state fortemente contestate negli ultimi 5 anni; mentre gli studi sui moti delle stelle vicino al Sole trovano una barra che è sia veloce che piccola, osservazioni dirette della regione centrale galattica concordano su una che è significativamente più lenta e più grande.
Il nuovo studio, da un team internazionale di scienziati guidati da Tariq Hilmi dell'Università del Surrey e Ivan Minchev del Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam (AIP), suggerisce una soluzione perspicace a questa discrepanza. Analizzando simulazioni di formazione di galassie all'avanguardia della Via Lattea, mostrano che sia la dimensione della barra che la sua velocità di rotazione fluttuano rapidamente nel tempo, facendo sì che la barra appaia fino a due volte più a lungo e ruoti del 20% più velocemente in determinati momenti.
Le pulsazioni della barra derivano dai suoi incontri regolari con i bracci della spirale galattica, in quella che può essere descritta come una "danza cosmica". Quando la barra e il braccio a spirale si avvicinano l'uno all'altro, la loro reciproca attrazione per gravità fa rallentare la barra e accelerare la spirale. Una volta connesso, le due strutture si muovono all'unisono e la barra appare molto più lunga e lenta di quanto non sia in realtà. Mentre i ballerini si separano, la barra accelera mentre la spirale rallenta.
"La controversia sulla barra galattica può quindi essere semplicemente risolta se ci capita di vivere in un momento in cui la barra e la spirale sono collegate, dando l'illusione di un bar grande e lento, " commenta il dottor Minchev. "Tuttavia il moto delle stelle vicino al Sole rimane governato dalla barra del vero, natura molto più piccola, e quindi quelle osservazioni appaiono contraddittorie."
Recenti osservazioni hanno confermato che il braccio a spirale interno della Via Lattea è attualmente collegato alla barra, che accade circa una volta ogni 80 milioni di anni secondo le simulazioni. I dati del prossimo 3° rilascio di dati della missione Gaia saranno in grado di testare ulteriormente questo modello, e le missioni future scopriranno se la danza continua in altre galassie in tutto l'universo.