Il telescopio spaziale Gaia dell'ESA ha ulteriormente districato la storia della nostra galassia, scoprendo due sorprendenti flussi di stelle che si formarono e si intrecciarono più di 12 miliardi di anni fa.
I due flussi, chiamati Shakti e Shiva, contribuirono a formare la neonata Via Lattea. Entrambi sono così antichi che probabilmente si sono formati prima ancora delle parti più antiche dei bracci a spirale e del disco della nostra galassia attuale.
"Ciò che è veramente sorprendente è che siamo in grado di rilevare queste antiche strutture", afferma Khyati Malhan del Max Planck Institute for Astronomy (MPIA) di Heidelberg, in Germania, che ha guidato la ricerca. "La Via Lattea è cambiata in modo così significativo da quando sono nate queste stelle che non ci aspetteremmo di riconoscerle così chiaramente come gruppo, ma i dati senza precedenti che stiamo ottenendo da Gaia lo hanno reso possibile."
Utilizzando le osservazioni di Gaia, i ricercatori sono stati in grado di determinare le orbite delle singole stelle nella Via Lattea, insieme al loro contenuto e alla loro composizione. "Quando abbiamo visualizzato le orbite di tutte queste stelle, due nuove strutture si distinguevano dal resto tra le stelle di una certa composizione chimica", aggiunge Khyati. "Li abbiamo chiamati Shakti e Shiva." Il lavoro è pubblicato su The Astrophysical Journal .
Ciascun flusso contiene la massa di circa 10 milioni di soli, con stelle di età compresa tra 12 e 13 miliardi di anni che si muovono tutte in orbite molto simili con composizioni simili. Il modo in cui sono distribuiti suggerisce che potrebbero essersi formati come frammenti distinti che si sono fusi con la Via Lattea all'inizio della sua vita.
Entrambi i flussi si dirigono verso il cuore della Via Lattea. Gaia ha esplorato questa parte della Via Lattea nel 2022 utilizzando una sorta di “archeologia galattica”; ciò ha mostrato che la regione è piena delle stelle più antiche dell'intera galassia, tutte nate prima ancora che il disco della Via Lattea si fosse adeguatamente formato.
"Le stelle sono così antiche che mancano di molti degli elementi metallici più pesanti creati più tardi nel corso della vita dell'universo. Questi metalli pesanti sono quelli forgiati all'interno delle stelle e sparsi nello spazio quando muoiono. Le stelle nel cuore della nostra galassia sono povere di metalli, quindi abbiamo soprannominato questa regione il 'povero vecchio cuore' della Via Lattea", afferma il coautore Hans-Walter Rix, anche lui del MPIA e il principale "archeologo galattico" del lavoro del 2022.
"Finora avevamo riconosciuto solo questi primissimi frammenti che si unirono per formare l'antico cuore della Via Lattea. Con Shakti e Shiva ora vediamo i primi pezzi che sembrano comparabilmente antichi ma situati più lontano. Questi rappresentano i primi passi del nostro crescita della galassia verso le sue dimensioni attuali."
Sebbene molto simili, i due flussi non sono identici. Le stelle Shakti orbitano un po' più lontano dal centro della Via Lattea e in orbite più circolari rispetto alle stelle Shiva. Opportunamente, i corsi d'acqua prendono il nome da una coppia divina della filosofia indù che si unisce per creare l'universo (o macrocosmo).
Circa 12 miliardi di anni fa, la Via Lattea aveva un aspetto molto diverso dalla spirale ordinata che vediamo oggi. Pensiamo che la nostra galassia si sia formata quando più filamenti lunghi e irregolari di gas e polvere si sono coalizzati, formando stelle e avvolgendosi insieme per innescare la nascita della nostra galassia come la conosciamo. Sembra che Shaki e Shiva siano due di questi componenti e i futuri rilasci di dati Gaia potrebbero rivelarne di più.
Khyati e Hans-Walter hanno anche costruito una mappa dinamica di altri componenti conosciuti che hanno avuto un ruolo nella formazione della nostra galassia e sono stati scoperti utilizzando i dati di Gaia. Questi includono Gaia-Sausage-Enceladus, LMS1/Wukong, Arjuna/Sequoia/I'itoi e Pontus. Questi gruppi stellari fanno tutti parte del complesso albero genealogico della Via Lattea, qualcosa che Gaia ha lavorato per costruire negli ultimi dieci anni.
"Rivelare di più sull'infanzia della nostra galassia è uno degli obiettivi di Gaia, e lo sta sicuramente raggiungendo", afferma Timo Prusti, scienziato di progetto per Gaia all'ESA. "Dobbiamo individuare le sottili ma cruciali differenze tra le stelle della Via Lattea per capire come si è formata e si è evoluta la nostra galassia.
"Ciò richiede dati incredibilmente precisi e ora, grazie a Gaia, li abbiamo. Mentre scopriamo parti sorprendenti della nostra galassia, come i flussi Shiva e Shakti, stiamo colmando le lacune e dipingendo un quadro più completo non solo della nostra attuale galassia." casa, ma la nostra prima storia cosmica."
Ulteriori informazioni: Khyati Malhan et al, Shiva e Shakti:presunti frammenti proto-galattici nella Via Lattea Interna, The Astrophysical Journal (2024). DOI:10.3847/1538-4357/ad1885
Fornito dall'Agenzia spaziale europea
