Quando la maggior parte di noi immagina la forma della Via Lattea, la galassia che contiene il nostro sole e centinaia di miliardi di altre stelle, pensiamo ad una massa centrale circondata da un disco piatto di stelle che vi ruotano intorno a spirale. Però, gli astronomi sanno che invece di essere simmetrici, la struttura del disco è deformata, più simile all'orlo di un fedora, e che i bordi deformati si muovono costantemente attorno al bordo esterno della galassia.

"Se hai mai visto il pubblico fare un'ondata in uno stadio, è molto simile a quel concetto, " disse Xinlun Cheng, uno studente laureato in astronomia presso il College e la Graduate School of Arts &Sciences dell'Università della Virginia. "Ogni membro del pubblico si alza e poi si siede al momento giusto e nell'ordine corretto per creare l'onda mentre gira intorno allo stadio. Questo è esattamente ciò che stanno facendo le stelle della nostra galassia. Solo in questo caso, mentre l'onda gira intorno al disco della galassia, anche il disco della galassia ruota attorno al centro della galassia. Per quanto riguarda l'analogia tra tifoso sportivo, è come se ruotasse anche lo stadio stesso".

Ciò che ha causato tale deformazione è stato oggetto di dibattito. Alcuni ricercatori suggeriscono che il fenomeno sia il risultato dell'instabilità della galassia stessa, mentre altri affermano che è il residuo di una collisione con un'altra galassia in un lontano passato.

Un recente articolo pubblicato su Giornale Astrofisico di Cheng, che studia i movimenti delle stelle, e i suoi colleghi, Borja Anguiano, un associato di ricerca post-dottorato presso l'UVA, e Steve Majewski, un professore nel Dipartimento di Astronomia del College, potrebbe finalmente mettere fine a quel dibattito.

Utilizzando i dati dell'osservatorio spaziale Gaia, un satellite lanciato nel 2013 dall'Agenzia Spaziale Europea per misurare le posizioni, distanze e movimenti di miliardi di stelle e informazioni da APOGEE, uno spettrografo a infrarossi sviluppato da UVA per esaminare la composizione chimica e i moti delle stelle, gli astronomi hanno ora gli strumenti per osservare i movimenti delle stelle nella Via Lattea con un grado di precisione senza precedenti.

"Combinando le informazioni dello strumento APOGEE con le informazioni del satellite Gaia, stiamo iniziando a capire come si muovono le diverse componenti della galassia, " disse Anguiano, chi è interessato sia ai movimenti di quei componenti sia a quali fenomeni possono aver originariamente causato quei movimenti.

"Ora è possibile caratterizzare quei movimenti con un'accuratezza senza precedenti grazie alla precisione e alla robustezza statistica dell'enorme catalogo di stelle che è stato sondato dal satellite Gaia, " Spiegò Majewski. "Nel frattempo, il nostro ampio database di chimica stellare generato da APOGEE ci dà la capacità unica di dedurre le età stellari. Questo ci permette di esplorare come le stelle di età diverse partecipano alla curvatura e ci permette di concentrarci su quando è stata creata. Sapendo questo, poi, ci dà un'idea del motivo per cui è stato creato."

Utilizzando quei dati, Cheng e i suoi colleghi hanno sviluppato un modello che caratterizza i parametri dell'ordito galattico, dove inizia nel disco esterno, quanto velocemente si muove l'ordito e la forma dell'ordito. Il modello li ha aiutati a determinare che l'ordito, che non intacca il nostro sole, ma sta attraversando il nostro sistema solare ora a velocità che gli consentono di compiere una rotazione completa attorno alla galassia ogni 450 milioni di anni, non è il risultato della massa interna della Via Lattea. Anziché, è la reliquia del trascinamento gravitazionale sul disco della Via Lattea dal vicino passaggio di una galassia satellite, forse la galassia sferoidale nana del Sagittario, circa 3 miliardi di anni fa.

"Possiamo ancora vedere il disco della nostra galassia tremare di conseguenza, " disse Anguiano.

I dati raccolti dal team dai nuovi strumenti a disposizione degli astronomi potrebbero essere solo l'inizio di una nuova ondata di scoperte sul nostro universo e su come è nato.

"Stiamo entrando in un'era dell'astronomia, specialmente nell'astronomia galattica, in cui misuriamo il movimento delle stelle a un livello di precisione tale da poter mappare i loro percorsi orbitali passati e iniziare a capire come potrebbero essere stati influenzati in tempi precedenti e come altre galassie che si avvicinano alla nostra hanno interagito con le stelle così com'erano essendo nato, " ha detto Anguiano. "Questo livello di precisione ha aperto una nuova porta per comprendere il passato della nostra galassia e come è stata assemblata."

L'articolo, "Esplorare la curvatura galattica attraverso le asimmetrie nella cinematica del disco galattico, " di Cheng e dei suoi colleghi, è stato pubblicato nel numero di dicembre del Giornale Astrofisico .