Numero 16 del 2019

Titolo: Spazio- Trovate le stelle più antiche della nostra galassia

Autore: Nadia Drake

Articolo:
(da «Nature Astronomy» su «Nationalgeographic.it» del 23 luglio 2019)
«Sono vecchie quanto le stelle più antiche dell'Universo», riferiscono gli autori dello studio pubblicato sulla rivista Nature Astronomy
Un team di astronomi ha scoperto che alcune delle stelle che vediamo splendere in cielo risalgono al momento della nascita della nostra galassia, la Via Lattea. Formatesi pochi miliardi di anni dopo il Big Bang, esse hanno fatto parte di un fiorente gruppo di stelle che, nel corso delle epoche successive, sarebbe cresciuto e si sarebbe trovato nella galassia a spirale in cui viviamo oggi.
«Sono vecchie quanto le stelle più antiche dell'universo», afferma Carme Gallart dell'Istituto di Astrofisica delle Isole Canarie, che riporta i risultati sulla rivista Nature Astronomy. Il lavoro degli astronomi fissa per la prima volta delle età precise per queste antiche stelle, comprese tra i 10 e i 13 miliardi di anni. Chris Hayes dell'Università della Virginia, non coinvolto direttamente in questo studio, afferma che «è molto importante individuare le più antiche popolazioni di stelle che si sono effettivamente formate nella Via Lattea, perché rappresentano una specie di finestra sul passato della nostra galassia». «Per noi era chiaro che dovessero esistere le prime popolazioni stellari, e adesso che sono state individuate, ci forniscono un potente strumento per ricostruire la storia della nostra galassia».
La storia della galassia è scritta nelle età, composizioni e posizioni di queste stelle che invecchiano, il che significa che rappresentano un po' degli indizi archeologici. Ad esempio, dall'esame di queste antiche stelle, il team ha scoperto prove di una collisione galattica all'inizio della vita della nostra galassia.
Circa 10 miliardi di anni fa, la Via Lattea primordiale e una galassia più piccola, chiamata Gaia-Encelado, si sono scontrate e fuse. Oggi, una distinta popolazione di stelle blu comprende i resti sparsi e scintillanti del corpo più piccolo adesso sparito. Archeologia galattica Gallart e il suo team hanno effettuato queste scoperte utilizzando i dati raccolti principalmente dal satellite Gaia dell'Agenzia spaziale europea. Dalla sua posizione nello spazio, Gaia studia circa un miliardo di stelle più vicine e più luminose, registrando informazioni molto dettagliate sul loro moto e sulle loro posizioni. Utilizzando le distanze precise fornite da Gaia per circa mezzo milione di stelle vicine - quelle che si trovano a circa 6.500 anni luce dalla Terra - Gallart e il suo team sono stati in grado di determinarne l'esatta luminosità e il colore.
Con questi dati, il team ha calcolato l'età delle stelle e nel mare di dati risultanti sono emersi diversi schemi interessanti. In sintesi, il team ha trovato prove che due popolazioni di stelle hanno un'età identica e che ciascuna ha non meno di 10 miliardi di anni. Un gruppo è più rosso e l'altro è più blu, ed entrambi vivono fondamentalmente nell'alone della Via Lattea, una regione sferica che circonda l'intera galassia.
«L'alone ci circonda ed è ovunque», dice Gallart. «Si immagini una pizza dentro un pallone. La pizza rappresenta il disco della Via Lattea; l'aria e la polvere all'interno del pallone sono le stelle dell'alone». Come queste stelle antiche siano finite lì è una storia sviluppatasi per miliardi di anni. Le stelle più vecchie e rosse hanno iniziato a formarsi durante il primo miliardo di anni dell'esistenza dell'universo. Erano formate inizialmente da gas, polveri e metalli lanciati nel cosmo da una popolazione stellare ancora più primitiva. Queste stelle si unirono e crearono una Via Lattea primitiva. Per circa tre miliardi di anni, quella proto-Via Lattea generò lentamente e silenziosamente nuove stelle, catturando gas e accendendo nuove fornaci nucleari. Poi, circa 10 miliardi di anni fa, la galassia in crescita si imbatté in un'altra vicina più piccola. Questa galassia nana conteneva forse il 30 per cento delle stelle della Via Lattea e finì per essere inglobata dalla sua antagonista più grande. Oggi, le stelle blu di tale galassia nana sono sparse nell'alone della Via Lattea, ma portano una firma chimica ben distinta, un'impronta digitale che dice agli astronomi che tali stelle si sono formate in una regione dello spazio differente, disseminata da diverse quantità di metalli. Inoltre, il fatto che le stelle blu si muovessero in modo diverso aveva già portato Amina Helmi dell'Università di Groningen e i suoi colleghi alla stessa conclusione dello scontro lo scorso anno, e avevano assegnato il nome di Gaia-Encelado alla galassia ormai scomparsa.
Nitya Kallivayalil, un'astronoma dell'Università della Virginia che studia le interazioni della Via Lattea, afferma che il lavoro svolto dal team fornisce importanti prove indipendenti per la fusione con Gaia-Encelado, una collisione che ha cambiato per sempre la forma della nostra galassia. La fusione ha spinto quelle antiche stelle rosse dal disco galattico all'alone, dove esistono ancora oggi; alcune di queste stelle antiche si possono vedere persino con telescopi da casa. Inoltre, la collisione ha compresso e spinto gas nella galassia appena fusa, alimentando temporaneamente una formazione di stelle molto più rapida all'interno del disco della galassia. Non si sa se questa sia stata la prima grande collisione subita dalla galassia, ma è chiaro che l'evento è stato fondamentale. «Questa dovrebbe essere la fusione più massiccia sperimentata dalla Via Lattea - e se non è stata la prima, almeno una delle prime», afferma Gallart. «Potremmo produrre un'immagine reale di questo evento perché conosciamo le epoche in cui tutto ciò è accaduto, e quindi possiamo immaginare l'ordine di svolgimento dei fatti».