Già fin dagli anni ’50 gli astronomi hanno scoperto che il disco della Via Lattea – dove risiedono la maggior parte delle sue centinaia di miliardi di stelle – non è perfettamente piatto. In realtà presenta due curvature, una verso l’alto da un lato, l’altra verso il basso dall’altro lato.
Per anni gli scienziati hanno discusso cosa causi questa conformazione. Sono state proposte varie teorie, tra cui l’influenza del campo magnetico intergalattico o gli effetti di un alone di materia oscura, una grande quantità di materia invisibile che dovrebbe circondare le galassie. Se un tale alone avesse una forma irregolare, la sua forza gravitazionale potrebbe piegare il disco della nostra galassia.
La rotazione attorno al centro galattico
Il disco della galassia completa una rotazione attorno al suo centro in un periodo che va dai 600 ai 700 milioni di anni. La nostra stella madre, il Sole, impiega invece “solo” 220 milioni di anni per completare un’orbita.
Con la sua indagine unica su oltre un miliardo di stelle nella nostra galassia, la missione Gaia potrebbe essere la chiave per risolvere questo mistero. Un gruppo di scienziati che utilizza i dati provenienti dalla sonda ha ora confermato le precedenti ipotesi secondo cui questa forma del disco galattico non è statica ma cambia il suo orientamento nel tempo. Gli astronomi chiamano questo fenomeno precessione e potrebbe essere paragonato al dondolio di una trottola mentre ruota sul suo asse.
Inoltre, la velocità con cui la forma del disco cambia procede è molto più veloce del previsto, più veloce del campo magnetico intergalattico o dell’alone di materia oscura. Ciò suggerisce che deve essere causata da qualcos’altro. Qualcosa di più potente – come una collisione con un’altra galassia.
“Abbiamo misurato la velocità della deformazione confrontando i dati con i nostri modelli. Basandoci sulla velocità ottenuta, la deformazione completerebbe una rotazione attorno al centro della Via Lattea tra 600 e 700 milioni di anni “, afferma Eloisa Poggio dell’Osservatorio Astrofisico di Torino, Italia, autore principale dello studio, pubblicato su Nature Astronomy. “È molto più veloce di quanto ci aspettassimo sulla base delle previsioni di altri modelli, come quelli che osservano gli effetti dell’alone non sferico”.
L’evoluzione della Via Lattea
Gaia, con la sua capacità senza precedenti di misurare le posizioni e le velocità di una grande quantità di stelle, fornisce un livello completamente nuovo di comprensione dell’evoluzione della nostra galassia, la Via Lattea.
La velocità della curvatura è, tuttavia, più lenta della velocità con cui le stelle stesse orbitano attorno al centro galattico.
Tali intuizioni sono state possibili solo grazie alla capacità senza precedenti della missione Gaia di mappare la nostra galassia in 3D, determinando accuratamente le posizioni di oltre un miliardo di stelle nel cielo e stimandone la distanza. Il telescopio, simile a un disco volante, misura anche le velocità con cui le singole stelle si muovono nel cielo, consentendo agli astronomi di vedere e rivedere il film della storia della Via Lattea avanti e indietro nel tempo per milioni di anni.
“È come avere una macchina e provare a misurare la velocità e la direzione di viaggio di questa macchina in un periodo di tempo molto breve e quindi, sulla base di questi valori, provare a modellare la traiettoria passata e futura della macchina”, afferma Ronald Drimmel , astronomo ricercatore presso l’Osservatorio Astrofisico di Torino e coautore del documento. “Se effettuiamo tali misurazioni per molte auto, potremmo modellare il flusso del traffico. Allo stesso modo, misurando i movimenti apparenti di milioni di stelle attraverso il cielo, possiamo modellare processi su larga scala come il movimento della curvatura.”
La collisione, e la fusione, tra Via Lattea e Sagittario
Gli astronomi non sanno ancora quale altra galassia avrebbe potuto causare l’increspatura nella Via Lattea, né quando è iniziata la collisione. Uno dei contendenti è il Sagittario, una galassia nana in orbita attorno alla Via Lattea, che si ritiene abbia attraversato diverse volte il disco galattico della Via Lattea in passato. Gli astronomi pensano che il Sagittario sarà gradualmente assorbito dalla Via Lattea, un processo che è già in corso.
“Con Gaia, per la prima volta abbiamo una grande quantità di dati su una grande quantità di stelle, il cui movimento è misurato in modo così preciso che possiamo provare a capire i movimenti su larga scala e modellare la sua storia di formazione”, afferma Jos de Bruijne, del progetto Gaia dell’ESA.
Per quanto impressionanti possano sembrare, la deformazione e la precessione del disco galattico non hanno effetti evidenti sulla vita sul nostro pianeta, rassicurano gli scienziati.
Gaia già in precedenza aveva scoperto prove di collisioni tra la Via Lattea e altre galassie nel recente e lontano passato, che possono ancora essere osservate nei modelli di movimento di grandi gruppi di stelle, miliardi di anni dopo che si sono verificati gli eventi.
