Abbiamo tutti alzato gli occhi di notte e ammirato le stelle brillanti. Oltre a creare uno spettacolo meraviglioso, misurare quella luce ci aiuta a conoscere la materia nella nostra galassia, la via Lattea.

Quando gli astronomi sommano tutta la materia ordinaria rilevabile intorno a noi (come nelle galassie, stelle e pianeti), trovano solo la metà dell'importo previsto, sulla base di previsioni. Questa materia normale è "barionica", il che significa che è costituito da particelle di barione come protoni e neutroni.

Ma circa la metà di questa materia nella nostra galassia è troppo scura per essere rilevata anche dai telescopi più potenti. prende la forma del freddo, macchie scure di gas. In questo gas oscuro c'è la materia barionica "mancante" della Via Lattea.

In un articolo pubblicato su Avvisi mensili della Royal Astronomical Society , dettagliamo la scoperta di cinque galassie lontane e scintillanti che indicano la presenza di una nube di gas dalla forma insolita nella Via Lattea. Pensiamo che questa nuvola possa essere collegata alla materia mancante.

Trovare ciò che non possiamo vedere

Le stelle brillano a causa della turbolenza nella nostra atmosfera. Quando la loro luce raggiunge la Terra, si piega mentre rimbalza attraverso i diversi strati dell'atmosfera.

Raramente, anche le galassie possono brillare, a causa della turbolenza del gas nella Via Lattea. Vediamo questo luccichio a causa dei nuclei luminosi di galassie lontane chiamate "quasar".

Gli astronomi possono usare i quasar un po' come i controluce, per rivelare la presenza di grumi di gas intorno a noi altrimenti impossibili da vedere. La sfida, però, è che è molto raro catturare quasar che luccicano.

È qui che entra in gioco l'Australian Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP). Questo telescopio altamente sensibile può visualizzare un'area delle dimensioni della Croce del Sud e rilevare decine di migliaia di galassie lontane, compresi i quasar, in una sola osservazione.

Usando ASKAP, abbiamo guardato lo stesso pezzo di cielo sette volte. Dei 30, 000 galassie che potevamo vedere, sei brillavano forte. Sorprendentemente, cinque di questi sono stati disposti in un lungo, sottile linea retta.

L'analisi ha mostrato che avevamo catturato un ammasso invisibile di gas tra noi e le galassie. Mentre la luce delle galassie passava attraverso la nube di gas, sembravano scintillare.

Al centro c'è una delle galassie fortemente scintillanti. I colori rappresentano la luminosità, in quanto oscilla tra brillantezza brillante (rosso) e più debolmente (blu).

Un grumo di gas a dieci anni luce di distanza

La nube di gas che abbiamo rilevato era all'interno della Via Lattea, a una decina di anni luce dalla Terra. Per riferimento, un anno luce è 9,7 trilioni di chilometri.

Ciò significa che la luce di quelle scintillanti galassie ha viaggiato per miliardi di anni luce verso la Terra, solo per essere interrotto dal cloud durante gli ultimi dieci anni del suo viaggio.

Osservando le posizioni del cielo non solo delle cinque galassie scintillanti, ma anche decine di migliaia di quelli non scintillanti, siamo stati in grado di tracciare un confine attorno alla nuvola di gas.

Abbiamo scoperto che era molto dritto, la stessa lunghezza di quattro Lune affiancate, e solo due "minuti d'arco" in larghezza. È così sottile che è l'equivalente di guardare una ciocca di capelli tenuta a distanza di un braccio.

Questa è la prima volta che gli astronomi sono stati in grado di calcolare la geometria e le proprietà fisiche di una nuvola di gas in questo modo. Ma da dove è venuto? E cosa gli ha dato una forma così insolita?

Si gela là fuori

Astronomers have predicted that when a star passes too close to a black hole, the extreme forces from the black hole will pull it apart, resulting in a long, thin gas stream.

But there are no massive black holes near that cloud of gas—the closest one we know about is more than 1, 000 anni luce dalla Terra.

So we propose another theory:that a hydrogen "snow cloud" was disrupted and stretched out by gravitational forces from a nearby star, turning into a long thin gas cloud.

Snow clouds have only been studied as theoretical possibilities and are almost impossible to detect. But they would be so cold that droplets of hydrogen gas within them could freeze solid.

Some astronomers believe snow clouds make up part of the missing matter in the Milky Way.

It's incredibly exciting for us to have measured an invisible clump of gas in such detail, using the ASKAP telescope. In the future we plan to repeat our experiment on a much larger scale and hopefully create a "cloud map" of the Milky Way.

We'll then be able to work out how many other gas clouds are out there, how they're distributed and what role they might have played in the evolution of the Milky Way.

Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.