Una simulazione di una collisione tra la giovane Via Lattea e una galassia più piccola. Credito:Dr Tobias Buck (AIP/MPIA/NYU)
All'inizio, la Via Lattea era come un frullato gigante, come se galassie costituite da miliardi di stelle e un'enorme quantità di gas fossero state gettate insieme in un gigantesco frullatore.
Ma un nuovo studio seleziona questa miscela analizzando le singole stelle per identificare quali hanno avuto origine all'interno della galassia e quali hanno iniziato la vita all'esterno.
"Sebbene la Via Lattea sia la nostra galassia natale, non capiamo ancora come si sia formata e si sia evoluta", afferma il ricercatore Sven Buder dell'ARC Center of Excellence for All Sky Astrophysics in 3 Dimensions (ASTRO 3D) e dell'Australian National University (ANU ).
Il suo articolo, pubblicato questa settimana negli Avvisi mensili della Royal Astronomical Society , analizza in dettaglio la luce delle stelle, aiutando a capire quali elementi hanno contribuito alla creazione della Via Lattea che conosciamo oggi.
"La Via Lattea ha divorato molte galassie più piccole ma, fino a poco tempo fa, non avevamo prove sufficienti per affermarlo con certezza", afferma Buder.
"Questo perché le semplici immagini delle stelle nella nostra Via Lattea hanno lo stesso aspetto, indipendentemente dal fatto che siano nate all'interno o all'esterno della galassia e poi si siano fuse nella galassia."
Buder e colleghi del team Galactic Archaeology with HERMES (GALAH) hanno utilizzato il più grande telescopio ottico australiano, l'Anglo-Australian Telescope (AAT), al Siding Spring Observatory per dividere la luce da oltre 600.000 stelle in lunghezze d'onda con l'HERMES (High Efficiency and Resolution) spettrografo multielemento).
Solo osservando quanto sono abbondanti sodio, ferro, magnesio e manganese in una stella, possiamo distinguere le stelle nate nella Via Lattea (verde) o all'esterno (giallo). Credito:Dr Tobias Buck (AIP/MPIA/NYU)
Questo crea effettivamente 600.000 arcobaleni stellari noti come spettri.
All'interno di ciascuno di questi arcobaleni ci sono specifiche bande di luce, piuttosto simili a minuscoli codici a barre univoci, che variano a seconda della composizione chimica di una stella.
"Se un'immagine vale più di mille parole, questi spettri valgono più di mille immagini", afferma Buder. "Scansionando questi codici a barre stellari, abbiamo misurato quanto fossero abbondanti 30 elementi, come sodio, ferro, magnesio e manganese, e come apparissero in concentrazioni diverse a seconda di dove è nata la stella."
Questa scoperta è un primo passo verso la ricostruzione di un'immagine dell '"infanzia" della Via Lattea per avere un'idea delle dimensioni delle galassie che ha consumato nel processo.
"Potrebbe anche aiutarci a capire come sono nate molte delle caratteristiche della galassia che conosciamo oggi", afferma Buder.
Un mistero che le nuove osservazioni potrebbero aiutare a risolvere è il motivo per cui ci sono due distinti gruppi di stelle nel disco che vediamo come la banda "lattiginosa" nel cielo notturno.
La Via Lattea ha due distinte popolazioni di stelle, una più antica dell'altra. Le stelle più vecchie si sono spostate in modo da sembrare sporgenti dal piano principale della Via Lattea, mentre le stelle più giovani formano una fascia molto più sottile nel piano. Credito:Dr Tobias Buck (AIP/MPIA/NYU)
"La Via Lattea sparsa nel cielo notturno è uno spettacolo familiare e, quando la guardiamo, stiamo effettivamente guardando il centro della nostra galassia con i suoi miliardi di stelle", afferma Buder.
"Ma stiamo osservando due popolazioni di stelle, una molto più vecchia dell'altra. Le vecchie stelle si sono spostate in modo da sembrare che si espandano dal piano principale della Via Lattea, mentre le stelle più giovani formano una fascia molto più sottile nella aereo.
"Ma non sappiamo perché ciò sia accaduto e le nostre ultime scoperte sui resti di gigantesche collisioni galattiche potrebbero aiutarci a capire", afferma Buder.
L'articolo di Buder fornisce le ultime rivelazioni basandosi sui dati del progetto Gaia, un'ambiziosa missione satellitare per tracciare una mappa tridimensionale della Via Lattea per aiutare a comprenderne le orbite, la composizione, la formazione e l'evoluzione.
Le misurazioni del satellite Gaia possono aiutarci a trovare candidati di stelle precedentemente extragalattiche, perché si muovono ancora in modo diverso da una tipica stella della Via Lattea. Ma l'origine extragalattica di una stella può essere confermata solo dalla sua impronta chimica.
L'indagine GALAH è un grande programma di osservazione guidato dall'Australia che utilizza lo strumento HERMES per ottenere i set di dati multidimensionali con la più alta risoluzione spettrale per più di un milione di stelle di tutte le età e località della Via Lattea, per tracciare l'intera storia della galassia.
