La nostra Via Lattea non è sola nell'universo. Intorno a noi ci sono numerose galassie satellite, partecipando a una grande danza continua. Ma come si comportano queste galassie vicine, come interagiscono con la nostra galassia, e cosa riserva loro il futuro?

Per scoprirlo, gli scienziati stanno facendo uso di una nuova vasta raccolta di dati provenienti dall'osservatorio spaziale Gaia dell'Agenzia spaziale europea (ESA). Questo telescopio, lanciato nel 2013, è stato impegnato a mappare più di un miliardo di stelle all'interno e all'esterno della nostra galassia e il suo ultimo batch di dati è stato appena rilasciato.

Il 3 dicembre, la prima parte della terza serie di dati di Gaia, chiamata Gaia Early Data Release 3, è stata messa a disposizione degli scienziati. Ha rivelato nuovi dati di posizione e velocità per molte stelle già presenti nel suo database, una piccola parte dei quali si trovava in queste galassie satellite.

Utilizzando questi nuovi dati, che include misurazioni più precise per centinaia di milioni di queste stelle, gli scienziati stanno progettando di sondare la nostra galassia e i suoi dintorni con dettagli squisiti. E così facendo, stiamo per imparare di più sulle nostre galassie satellite che mai.

La Via Lattea ha almeno 50-60 galassie satellite, sebbene il numero esatto sia sconosciuto, alcuni sono semplicemente troppo deboli per essere visti. Il più popolato di questi contiene miliardi di stelle, rispetto a centinaia di miliardi nella nostra galassia, mentre i meno popolati ne hanno solo centinaia. Vanno a distanze da circa 26, Da 000 a un milione di anni luce di distanza.

Aereo

Sebbene siano disponibili in diverse forme e dimensioni, la maggior parte condivide un tratto strano. "Molti dei satelliti si muovono su un aereo, simile a come i pianeti si muovono intorno al sole nel nostro sistema solare, " ha affermato il dott. Marius Cautun dell'Università di Leiden nei Paesi Bassi. "Questo è piuttosto sconcertante, perché (in base agli attuali modelli teorici) ci aspetteremmo un movimento più casuale."

Il Dr. Cautun e il suo team hanno fatto questa scoperta come parte di un progetto chiamato DancingGalaxies. Utilizzando i dati senza precedenti e vasti di Gaia, sono stati in grado di monitorare il movimento delle stelle all'interno di queste galassie satellite, e quindi monitorare i loro movimenti complessivi.

"La maggior parte dei dati di Gaia riguarda le stelle nella (Via Lattea), " disse il dottor Cautun. "Ma puoi misurare il movimento di stelle luminose fino a 100, 000 anni luce, e forse anche più lontano, via. E possiamo fare la media del moto di quelle stelle e ottenere il moto delle galassie satellite".

Questo ha rivelato lo strano movimento di queste galassie satellite e potrebbe fornire una panoramica dell'evoluzione della Via Lattea. "Tipicamente, le galassie crescono accrescendo (raccogliendo) materia dall'esterno, " ha detto il dottor Cautun. "Quello che pensiamo sia successo nel caso della nostra Via Lattea è il problema, invece di essere aggregato sfericamente, è stato accumulato in un aereo, comprese le galassie satellite. Se questo è il caso, la Via Lattea è un esempio estremo di accrescimento in un aereo." Questo potrebbe rendere la Via Lattea un po' insolita, poiché si pensa che altre galassie si siano accresciute sfericamente.

Materia oscura

Lo studio del moto di queste galassie ha anche permesso ad astronomi come il dottor Cautun di sondare la materia oscura, in particolare un alone di materia oscura noto per circondare la nostra galassia. Il moto atipico dei nostri satelliti ha suggerito che, invece di essere sferico, l'alone di materia oscura è più sagomato come una palla da rugby e attorcigliato.

"La cosa sconcertante è che a una certa distanza, forse 40, da 000 a 100, 000 anni luce di distanza dal centro della nostra galassia, l'alone subisce un capovolgimento improvviso, " ha detto il dottor Cautun, una caratteristica che ancora una volta potrebbe significare che la Via Lattea è unica, poiché si pensa che meno dell'uno percento delle galassie abbia un tale ribaltamento. "È come palloni da rugby uno sopra l'altro, ma a un certo punto la palla da rugby viene capovolta di 90 gradi, una svolta nell'alone della materia oscura. Questa è una caratteristica strana che si verifica solo in molto, pochissime galassie".

In futuro dovrebbe essere possibile utilizzare i dati di Gaia per sondare alcune delle nostre galassie satellitari più deboli in modo più dettagliato rispetto a prima. "Avremo misurazioni più precise per il movimento dei satelliti più deboli, " ha detto il dottor Cautun, con almeno un fattore dieci di miglioramento atteso sul moto noto di tali galassie. "Farà una grande differenza".

Due galassie satellite in particolare sono di grande interesse per gli astronomi, perché stanno interagendo sia tra loro che con la nostra Via Lattea. Queste sono conosciute come le Piccole e Grandi Nubi di Magellano, o SMC e LMC, situato a circa 200, 000 e 163, rispettivamente a 000 anni luce di distanza.

La professoressa Maria-Rosa Cioni del Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam in Germania è a capo di un progetto chiamato Interclouds che utilizza LMC e SMC, la prima è la più grande delle nostre galassie satellite, per capire di più su come si comportano le galassie. '(La nostra) idea è di usare queste due galassie per conoscere le interazioni tra galassie, " ha detto. La loro vicinanza alla Terra li rende facili candidati da studiare poiché è possibile vedere anche singole stelle.

Passaggio

Per studiarli, La prof.ssa Cioni e il suo team hanno analizzato le popolazioni e i moti delle stelle in ogni nuvola. Attualmente, entrambe le nuvole si stanno allontanando dalla Via Lattea a circa 320 chilometri al secondo, essendo questa la fine di un passaggio ravvicinato iniziato recentemente in termini astronomici negli ultimi due miliardi di anni. Una grande domanda senza risposta, però, è se questo era il loro primo o secondo passaggio.

"Sembra che si muovano troppo velocemente per essere su un'orbita vincolata, quindi pensiamo che abbiano appena fatto il primo passaggio verso la Via Lattea, " disse il prof. Cioni. "Ma ci sono altre persone che pensano di essere al secondo passaggio, il che (vorrebbe dire) sono già legati alla Via Lattea."

Se il primo è vero, è possibile che le Nubi di Magellano continuino ad allontanarsi, e quindi potrebbero non essere dei satelliti. Per scoprirlo avremo bisogno di sapere esattamente come la loro massa si confronta con la Via Lattea per discernere se c'è un'attrazione gravitazionale abbastanza forte da riportarli indietro o meno, e i dati di Gaia sono vitali per ottenere quella misura accurata delle loro masse.

"Se la Via Lattea non è molto massiccia, quindi la forza gravitazionale che sentirebbero le Nubi di Magellano non è molto forte, " ha detto il Prof. Cioni. '(Ma) se la massa della Via Lattea è significativamente maggiore della massa delle Nubi di Magellano, rallenterà tremendamente in modo tale da rimanere più vicini."

Il prof. Cioni spera anche di sondare le età delle Nubi di Magellano, la loro composizione chimica, e persino le loro strutture, qualcosa semplicemente non possibile senza set di dati su larga scala come Gaia. "Gaia ci sta permettendo di farlo a un livello che prima non era possibile, " lei disse.