Quanto pesa la Via Lattea? 700 miliardi di soli (materia oscura compresa)

Ne abbiamo parlato diverse volte: quanto “pesa” la Via Lattea? Ogni anno gli esperti aggiornano le stime cercando di essere sempre più precisi. Di recente un gruppo di ricercatori guidati da Gwendolyn Eadie è arrivato a un numero piuttosto accurato: circa 7 x 10^11 masse solari, vale a dire la massa del nostro Sole moltiplicata per 700 miliardi. E se non sapete quanto è massiccia la nostra stella madre, beh non siete i soli anche perché si tratta di un numero quasi impossibile da figurare e pronunciare (2 nonilioni di kg, cioè 2 seguito da 30 zeri!). Difficile da misurare è anche la massa di una galassia, che di per sé contiene centinaia di miliardi di stelle, magari anche simili al Sole, e poi pianeti, lune, gas, polveri e altri oggetti, per non parlare della porzione di materia oscura che ancora nessuno sa dove sia e cosa sia (soprattutto!). Ma includere anche la materia oscura nelle misurazioni è importante, se non altro perché gli oggetti a noi visibili vengono influenzati dalla sua forza gravitazionale. I ricercatori della McMaster University hanno usato le velocità e le posizioni degli ammassi globulari che orbitano attorno alla Via Lattea per misurare la sua massa. Le orbite degli ammassi globulari sono infatti determinate dalla gravità della galassia, che è fortemente influenzata dalla materia oscura. Eadie è arrivata alla nuova stima, presentata oggi al meeting annuale della Canadian Astronomical Society (CASCA) e descritta in uno studio appena proposto per la pubblicazione a The Astrophysical Journal, grazie a una tecnica da lei ideata per l’utilizzo delle velocità degli ammassi globulari, che devono essere misurate in due direzioni: quella lungo la nostra linea di vista e quella attraverso il piano della volta celeste (il moto proprio). I ricercatori non hanno ancora misurato i moti propri di tutti gli ammassi globulari attorno alla Via Lattea, ma Eadie ha sviluppato un metodo per utilizzare anche queste velocità, che sono solo parzialmente note, per stimare la massa della galassia. Nello studio che descrive il metodo, pubblicato lo scorso anno su ApJ, i ricercatori hanno messo in evidenza il fatto che la materia oscura e la materia visibile possono avere diverse distribuzioni nello spazio.
di Eleonora Ferroni (INAF)

Stelle vecchissime nel cuore della Via Lattea

Stelle vecchissime, con età superiori ai dieci miliardi di anni, delle “vegliarde” che portano ancora con sé, nelle loro orbite nello spazio, la storia della formazione della nostra Galassia, la Via Lattea. Le ha scoperte nella regione centrale della Via Lattea un gruppo internazionale di ricercatori guidato da Andrea Kunder dell’Istituto Leibniz per l’Astrofisica a Potsdam  in Germania a cui ha partecipato Giuseppe Bono, dell’Università di Roma Tor Vergata e associato INAF. Gli scienziati sono riusciti per la prima volta a scovare questa antichissima popolazione stellare in mezzo agli  altri astri che popolano la regione centrale della Galassia grazie alle osservazioni condotte con l’Anglo Australian Telescope in Australia. Osservazioni mirate a studiare le proprietà di una particolare classe di stelle variabili in  avanzata fase evolutiva, le RR Lyrae. La luminosità di questi oggetti celesti  aumenta e diminuisce con regolarità più o meno nell’arco di un giorno: una proprietà che da un lato le rende più difficili da studiare rispetto alle altre stelle, ma che gli astronomi hanno scoperto essere utilissima per ricavare con precisione la loro distanza, grazie a una relazione che lega il periodo di oscillazione con la luminosità intrinseca della stella. L’indagine ha permesso di misurare le velocità di centinaia di stelle in direzione della costellazione del Sagittario, ovvero verso il centro galattico, su una porzione di cielo più grande di quella coperta dalla Luna piena. Unendo a questi dati le informazioni sulle età di queste stelle i ricercatori sono riusciti a esplorare le condizioni della regione centrale della Via Lattea spingendosi fino all’epoca in cui si è formata. E questo perché la nostra Galassia è composta da differenti generazioni di stelle che si sono accese in momenti differenti della sua storia. Una caratteristica che ci permette di fornire una stima grossolana dell’età delle stelle è la presenza di elementi più pesanti dell’idrogeno e dell’elio nelle loro atmosfere, che gli astronomi chiamano “metalli”. Poiché questi elementi vengono generati durante l’esplosione di supernovae che li disperdono nello spazio, ci aspettiamo che gli astri di generazioni più recenti siano anche più ricche di questi metalli. Viceversa le stelle più antiche sono tipicamente povere di metalli. La maggior parte delle stelle che occupano le regioni centrali della nostra Galassia sono ricche di metalli, e hanno più o meno lo stesso contenuto di metalli del nostro Sole, le cui età variano da pochi milioni di anni a circa 5 miliardi di anni,  e sono disposte in una conformazione che ricorda la forma di un pallone da rugby che prende il nome di barra. Le stelle della barra mostrano traiettorie piuttosto simili che descrivono attorno al centro galattico. Anche l’idrogeno gassoso nella Via Lattea segue questa rotazione. Ma non tutte le stelle sembrano comportarsi così. Gli astronomi che hanno condotto l’indagine che verra’ pubblicata sulla rivista The Astrophysical Journal Letters hanno scoperto sorprendentemente che le stelle RR Lyrae non seguono quelle orbite, ma mostrano traiettorie molto più ampie e casuali, un fatto che suggerisce come si possano essere formate  a grande distanza dal centro della Via Lattea. «Il risultato che abbiamo ottenuto sulle RR Lyrae del nucleo della Via Lattea si inserisce all’interno di un ampio progetto che il nostro gruppo porta avanti da diversi anni sullo studio delle popolazioni antiche – ovvero stelle con un’età maggiore di 10 miliardi di anni – in diverse componenti dello sferoide Galattico (nucleo, centro, alone, ammassi globulari)» commenta Giuseppe Bono. «Il vantaggio principale nell’utilizzare le variabili RR Lyrae come traccianti di popolazioni stellari  è che possiamo fornire una stima delle singole distanze di queste stelle con una altissima precisione. Lo svantaggio è connesso con la loro varibilità e quindi alla necessità di effettuare diverse misure per stimare le loro proprietà medie. L’uso di dati sia fotometrici che spettroscopici ci ha consentito di poter stimare le distanze e le proprietà cinematiche di diverse centinaia di RR Lyrae nelle regioni interne del nucleo e quindi di poter confrontare le loro proprietà sia con stelle giovani (poche decine di milioni di anni) che di età intermedia (pochi miliardi di anni). Con nostra sorpresa i traccianti delle popolazioni antiche mostrano moti che sono più casuali rispetto alle altre popolazioni stellari, suggerendo quindi una diversa origine e formazione. Questo risultato supporta i modelli di formazione galattica che suggeriscono una repentina migrazione verso il centro della Galassia delle popolazioni stellari che si erano inizialmente formate nel disco. Una ulteriore conferma dello scenario suggerito la potremo avere dalla loro composizione chimica. Stelle con diversa origine hanno anche diverse abbondanze di elementi pesanti, un progetto a cui stiamo già lavorando».
di Marco Galliani (INAF)

Centinaia di galassie nascoste dietro la Via Lattea

Utilizzando il radiotelescopio australiano Parkes da 64 metri, un gruppo internazionale di ricercatori è riuscito a scrutare attraverso la zona d’ombra galattica (Zone of Avoidance), una zona di cielo in precedenza pressoché inesplorata in quanto schermata alla vista dalla presenza stessa della nostra galassia, in particolare dalla densa cortina di stelle e polveri ammassate sul piano della Via Lattea. In un articolo pubblicato su Astronomical Journal, i ricercatori raccontano di avere osservato centinaia di galassie prima sconosciute, nonostante si trovino relativamente vicine a noi, a soli 250 milioni di anni luce. Secondo gli autori, la scoperta potrebbe finalmente fare luce sulla natura del cosiddetto Grande Attrattore, una regione dell’universo “locale” che manifesta un’anomalia gravitazionale, attirando vigorosamente verso di sé centinaia di migliaia di galassie, compresa quella in cui ci troviamo. Grazie alle tecnologie innovative di cui è dotato il radiotelescopio Parkes – sintetizza il primo firmatario del nuovo studio, Lister Staveley-Smith dell’ICRAR, il Centro internazionale per la ricerca radioastronomica in Australia – il gruppo di ricerca è riuscito a mappare questa zona di cielo molto più velocemente di quanto si poteva fare in passato, trovando 883 galassie, un terzo delle quali mai osservate in precedenza. Nel loro studio, gli scienziati hanno cercato di arrivare a capo del misterioso Grande Attrattore, i cui effetti sono stati riscontrati già negli anni ‘70 e ’80, senza arrivare in seguito a una spiegazione convincente. «In tutta franchezza, noi non capiamo che cosa stia causando questa accelerazione gravitazionale sulla Via Lattea o da dove provenga», spiega Staveley-Smith. «Sappiamo però che in questa regione si trovano alcuni raggruppamenti molto grandi di galassie, che chiamiamo ammassi (cluster) o superammassi, e tutta la nostra Via Lattea si sta muovendo verso di loro a più di due milioni di chilometri all’ora». La ricerca ha individuato diverse nuove strutture che potrebbero aiutare a spiegare il movimento della Via Lattea, tra cui tre concentrazioni di galassie e due nuovi ammassi. «Una galassia media contiene 100 miliardi di stelle, quindi trovare centinaia di nuove galassie nascoste dietro la Via Lattea indica un sacco di massa di cui non si sapeva nulla fino a oggi», spiega Renée Kraan-Korteweg, professoressa dell’Università di Cape Town, in Sud Africa. «Un ottimo risultato, ottenuto usando le onde radio per penetrare lo spesso strato di polvere presente nella Via Lattea e scoprire le galassie che si trovano dietro di essa», commenta a Media INAF Steven Tingay, non coinvolto nella ricerca ma fino a pochi giorni fa vice direttore dell’ICRAR australiano e ora direttore dell’Osservatorio di Radioastronomia dell’INAF. Un risultato che non è stato raggiunto da un giorno all’altro. «I dati provenienti dall’innovativo ricevitore radio del Parkes sono stati raccolti tra il 1997 e il 2000, quasi 20 anni fa – ricorda Tingay. Questo dimostra quanto tempo può essere necessario per elaborare e pubblicare i complessi dati provenienti dai grandi radiotelescopi». Una sfida che diverrà ancora più ardua nel prossimo decennio, quando il futuro ciclopico radiotelescopio Square Kilometre Array (SKA) spingerà la problematica dell’elaborazione dei dati a livelli estremi. Una lotta tecnologica a colpi di bit in cui, dice in conclusione Tingay, «l’Italia è in prima linea nella progettazione di un centro di elaborazione dati scientifici per l’Europa che consentirà a tutti gli astronomi europei di utilizzare SKA per scoprire alcuni dei misteri fondamentali dell’universo».
di Stefano Parisini (INAF)

Nube boomerang verso la nostra galassia: viaggia a un milione di chilometri all’ora

Un team internazionale di astronomi, grazie a una serie di osservazioni realizzate con il telescopio spaziale Hubble, ha scoperto che il vecchio adagio “ciò che sale deve anche scendere” si applica anche a un’immensa nube di idrogeno che si trova al di fuori della Via Lattea. La cosiddetta “Nube di Smith” sta infatti cadendo verso la nostra galassia alla bellezza di 1 milione di km orari. Sebbene la nostra galassia contenga centinaia di nubi di gas che sfrecciano ad alta velocità nelle sue regioni periferiche, la Nube di Smith è l’unica di cui si conosca con precisione la traiettoria. Le osservazioni più recenti raccolte dal telescopio Hubble indicano che questa nube è stata espulsa dalle regioni esterne al disco galattico circa 70 milioni di anni fa. La sua scoperta risale al 1960, ed è merito del lavoro di Gail Smith, all’epoca dottorando in astronomia, che ha rilevato la sua emissione nelle onde radio. La nube si trova in rotta di collisione con la Via Lattea, e si prevede che raggiungerà il disco in circa 30 milioni di anni. Quando questo accadrà, gli astronomi ritengono che l’impatto innescherà un intenso episodio di formazione stellare, fornendo gas sufficiente a generare 2 milioni di soli. «La nube è un esempio di come la galassia sta cambiando col tempo», spiega Andrew Fox delloSpace Telescope Science Institute di Baltimora, primo autore dello studio. «Ci sta dicendo che la Via Lattea è un luogo estremamente attivo, in continuo ribollire, dove il gas può essere espulso da una parte del disco per poi ricadere in un’altra. «La nostra galassia sta riciclando il suo gas attraverso le nubi, e grazie a questo processo si formeranno nuove stelle in luoghi diversi. I dati raccolti da Hubble per la Nube di Smith ci stanno aiutando a vedere quanto sono attivi i dischi delle galassie». Gli astronomi hanno misurato le dimensioni di questa regione di gas a forma di cometa, che è lunga circa 11.000 anni luce e larga circa 2.500 anni luce. Se la nube fosse visibile nelle frequenze a cui sono sensibili i nostri occhi, la vedremmo estendersi nel cielo con un diametro apparente pari a 30 volte quello della luna piena. Gli astronomi hanno a lungo pensato che la Nube di Smith fosse una galassia priva di stelle, oppure gas proveniente dallo spazio intergalattico in caduta verso la Via Lattea. Se uno di questi scenari fosse vero, la nube dovrebbe contenere principalmente idrogeno ed elio, e dovrebbero essere assenti gli elementi più pesanti, che vengono prodotti all’interno delle stelle. Se invece provenisse dalla nostra galassia, potrebbe contenere anche elementi pesanti. Il team ha utilizzato il telescopio Hubble per ottenere informazioni circa la composizione chimica della Nube di Smith. Gli scienziati hanno osservato la luce ultravioletta proveniente dai nuclei di tre galassie attive che si trovano a miliardi di anni luce di distanza, prospetticamente dietro la nube. Usando lo strumento Cosmic Origins Spectrograph a bordo di Hubble, hanno osservato come la luce filtra attraverso la nube.
In particolare hanno cercato la presenza di zolfo nella nube, perché è un elemento in grado di assorbire la luce ultravioletta. «Misurando la quantità di zolfo si può capire quanto la nube sia arricchita rispetto al Sole», spiega Fox. Lo zolfo è un buon indicatore di quanti elementi pesanti siano presenti nella nube. Gli astronomi hanno scoperto che la Nube di Smith ha la stessa quantità di zolfo osservata nel disco esterno della Via Lattea, ovvero la regione che si trova a circa 40.000 anni luce dal centro della galassia (15.000 anni luce più all’esterno rispetto al Sistema solare). Ciò significa che la Nube di Smith è stata senza dubbio arricchita da materiale stellare, perché una quantità simile di zolfo non sarebbe possibile nel caso di una nube di idrogeno primordiale, o di una galassia priva di stelle. A quanto pare la nube è stata espulsa dalla Via Lattea e sta tornando indietro come un boomerang. «Conosciamo molte nubi di gas massicce, che potrebbero rifornire di carburante la Via Lattea per la formazione di nuove stelle, ma nella maggior parte dei casi le loro origini rimangono un mistero», dice Nicolas Lehner, co-autore dello studio e astrofisico presso l’Università di Notre Dame. «La Nube di Smith è certamente uno dei migliori esempi che dimostra quanto il riciclo del gas sia un meccanismo importante per l’evoluzione delle galassie». Sebbene questa scoperta risolva il mistero dell’origine della Nube di Smith, solleva anche numerose domande: come ha fatto la nube ad arrivare dove si trova ora? Quale evento può aver causato la sua espulsione dal disco della galassia, e come ha fatto a rimanere intatta? Potrebbe trattarsi di una regione di materia oscura, che passando attraverso il disco ha catturato gravitazionalmente il gas? Interrogativi che potranno trovare risposta solo nei prossimi studi su questo affascinante oggetto.
di Elisa Nichelli (INAF)

Il secondo buco nero più massivo della Via Lattea

Grazie ad una serie di osservazioni realizzate con il radiotelescopio di 45m Nobeyama, gli astronomi hanno rivelato dei segnali riconducibili alla presenza di un buco nero localizzato in prossimità del centro galattico la cui massa è pari a 100 mila volte quella del Sole. I ricercatori ipotizzano che questo possibile oggetto di “massa intermedia” rappresenti la chiave per comprendere la nascita dei buchi neri supermassicci che risiedono nei nuclei delle galassie. I risultati di questo studio sono pubblicati su Astrophysical Journal Letters. Gli astronomi, guidati da Tomoharu Oka della Keio University in Giappone, hanno identificato una enigmatica nube di gas, denominata con la sigla CO-0.40-0.22, che si trova ad appena 200 anni luce dal centro della Via Lattea. Ciò che rende insolita la nube è la sua dispersione di velocità sorprendentemente elevata: in altre parole, la nube contiene delle componenti di gas caratterizzate da un ampio intervallo di velocità. I ricercatori hanno misurato questo parametro grazie a una serie di osservazioni che sono state condotte con due radiotelescopi, lo strumento di 45m di Nobeyama in Giappone e il telescopio ASTE situato in Cile, entrambi affiliati al National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ). Per analizzarla più da vicino, i ricercatori hanno osservato di nuovo la nube di gas con il radiotelescopio di Nobeyama per ricavare 21 righe di emissione associate a 18 molecole. I dati mostrano che la nube ha una forma ellittica e consiste di due componenti: una più compatta e di bassa densità, caratterizzata da una dispersione di velocità molto ampia, dell’ordine di 100 Km/sec, e un’altra più densa che si estende per circa 10 anni luce e la cui dispersione di velocità risulta più contenuta. La domanda è: che cosa rende così ampia la dispersione di velocità? Non ci sono buchi neri all’interno della nube di gas e, inoltre, le osservazioni in banda X e infrarossa non hanno rivelato alcun oggetto compatto. Questi risultati implicano che la dispersione di velocità non è dovuta ad una sorta di rifornimento di energia locale, come potrebbe derivare ad esempio nel caso delle esplosioni stellari. Gli astronomi hanno perciò eseguito un calcolo numerico simulando delle nubi di gas soggette all’interazione da parte di una forte sorgente di gravità. Nella simulazione, le nubi di gas sono attratte inizialmente dalla sorgente e le loro velocità aumentano man mano che si avvicinano, raggiungendo il valore massimo nel punto più vicino all’oggetto. Successivamente, le nubi superano l’oggetto e quindi le loro velocità diminuiscono. Dunque, se si considera un modello in cui la sorgente di gravità è un oggetto di massa pari a 100 mila volte la massa del Sole e si trova localizzato all’interno di una regione il cui raggio è eguale a 0,3 anni luce, allora si ottiene la migliore descrizione delle osservazioni. «Se consideriamo il fatto che le osservazioni in banda X o infrarossa non ci rivelano alcun oggetto compatto, per quanto ne sappiamo finora il miglior candidato deve essere un buco nero», spiega Oka. Se davvero questo è il caso, potrebbe trattarsi della prima identificazione di un buco nero di massa intermedia. È noto che i buchi neri si possono suddividere in due grandi categorie: glioggetti di massa stellare, che si formano a seguito di gigantesche esplosioni di stelle molto massive, e i buchi neri supermassicci che risiedono nei nuclei delle galassie e la cui massa può assumere valori che vanno da qualche milione a qualche miliardo di masse solari. Gli astronomi hanno già identificato un certo numero di buchi neri supermassicci ma nessuno sa come essi hanno origine. Esiste, però, un’idea secondo cui i buchi neri supermassicci potrebbero formarsi dalla fusione (merger) di diversi buchi neri di massa intermedia. Tuttavia, questa ipotesi solleva un problema perchè fino ad oggi non abbiamo una chiara evidenza osservativa dell’esistenza di un oggetto di massa intermedia. Ma se la nube CO-0.40-0.22, localizzata ad appena 200 anni luce da Sagittarius A* (Sgr A*), il buco nero supermassiccio della nostra galassia la cui massa è l’equivalente di 400 milioni di Soli, contiene in definitiva un buco nero di massa intermedia allora essa potrebbe favorire lo scenario del merger di oggetti di massa intermedia per spiegare la formazione e l’evoluzione dei buchi neri supermassicci. Questi risultati aprono una nuova finestra verso la ricerca di buchi neri sfruttando le capacità esplorative dei radiotelescopi. Ad ogni modo, alcune osservazioni recenti hanno permesso di rivelare che esiste un certo numero di nubi di gas compatte, come CO-0.40-0.22, che possiedono un ampio spettro di dispersione di velocità. Secondo gli autori, queste nubi potrebbero contenere buchi neri. Inoltre, un altro studio suggerisce che esistono circa 100 milioni di buchi neri nella Via Lattea ma le osservazioni in banda X hanno permesso di rivelarne finora solo qualche decina. “In generale, non è immediato rivelare ‘direttamente’ la presenza di un buco nero, qualunque sia la banda dello spettro elettromagnetico”, conclude Oka. “Ma l’analisi del moto del gas mediante le osservazioni radio potrebbe fornire un modo complementare per dare la caccia a questi oggetti ‘neri’. Ritengo che l’attuale survey della Via Lattea, che viene realizzata con il radiotelescopio Nobeyama, e le osservazioni ad alta risoluzione delle galassie vicine, che vengono condotte mediante lo strumento ALMA, abbiano quel potenziale giusto per incrementare in maniera significativa il numero di candidati buchi neri”.
di Corrado Ruscica (INAF)

VISTA scopre una nuova componente della Via Lattea

Alcuni astronomi hanno scoperto una componente della Via Lattea prima sconosciuta, utilizzando il telescopio VISTA all’Osservatorio dell’ESO al Paranal. Mappando le posizioni di alcune stelle variabili appartenenti alla classe nota come Cefeidi, si è trovato nel rigonfiamento centrale un disco di stelle giovani nascosto dietro a spesse nubi di polvere.  La survey pubblica dell’ESO chiamata VVV (Vista Variables in the Vía Láctea Survey) sfrutta il telescopio VISTA all’Osservatorio del Paranal per catturare immagini multiple, a tempi diversi, delle zone centrali della Galassia a lunghezze d’onda infrarosse e sta scoprendo un elevatissimo numero di nuovi oggetti celesti, tra cui alcune stelle variabili, ammassi stellari e stelle epslosive. Un’equipe di astronomi, guidata da Istvan Dékány della Pontificia Universidad Católica de Chile ha ora utilizzato i dati di questa survey, presi tra il 2010 e il 2014, per realizzare una scoperta eccezionale – una componente precedentemente sconosciuta della nostra galassia ospite, la Via Lattea. “Si pensa che il rigonfiamento centrale della Via Lattea sia formato da un gran numero di stelle vecchie. Ma i dati di VISTA hanno svelato qualcosa di nuovo – e molto giovane per gli standard astronomici!” conferma Istvan Dékány, primo autore del nuovo lavoro. Analizzando i dati della survey, gli astronomi hanno trovato 655 possibili stelle variabili di un tipo noto come Cefeidi. Queste stelle si espandono e si contraggono periodicamente, con periodi che vanno da pochi giorni ad alcuni mesi per l’intero ciclo, cambiando nel frattempo in modo significativo la luminosità. Il tempo impiegato da una Cefeide per diventare prima più brillante e poi più debole è maggiore per le Cefeidi più brillanti e minore per quelle più deboli. Questa relazione straordinariamente precisa, scoperta nel 1908 dall’astronoma americana Henrietta Swan Leavitt, rende lo studio delle Cefeidi uno dei metodi più efficienti per misurare la distanza di oggetti distanti, nella nostra Galassia e oltre, e tracciarne così una mappa corretta delle posizioni. Ma c’è un inghippo – le Cefeidi non sono tutte uguali – si dividono in due classi principali, una molto più giovane dell’altra. Nel loro campione di 655 stelle, l’equipe ne ha identificate 35 che appartengono al sottogruppo delle cosiddette Cefeidi classiche – stelle giovani e luminose, molto diverse dalle più comuni e più vecchie stelle che si trovano di solito nel rigonfiamento centrale della Via Lattea. L’equipe ha raccolto informazioni sulla luminosità e sul periodo di pulsazione e ha dedotto la distanza di queste 35 Cefeidi classiche. I loro periodi di pulsazione, intimamente legati alla loro età, hanno svelato la loro sorprendente giovinezza. “Tutte le 35 Cefeidi classiche scoperte hanno meno di 100 milioni di anni. Le Cefeidi più giovani potrebbero avere appena 25 milioni di anni, anche se non possiamo escludere la presenza di Cefeidi ancora più giovani e brillanti”, spiega il secondo autore dell’articolo, Dante Minniti, dell’Universidad Andres Bello, Santiago, Cile. L’età di queste Cefeidi classiche fornisce una prova solida del continuo rifornimento di nuove stelle, precedentemente non confermato, nella zona centrale della Via Lattea negli ultimi 100 milioni di anni. Ma questa non è l’unica scoperta importante dai dati della survey. Costruendo la mappa delle Cefeidi scoperte, l’equipe ha tracciato una struttura completamente nuova nella Via Lattea – un disco sottile di stelle giovani che attraversa il rigonfiamento galattico. Questa nuova componente nella galassia che ci ospita è rimasta invisiile e sconosciuta alle indagini precedenti perchè è nascosta dietro a spesse nubi di polvere. La sua scoperta dimostra la potenza di VISTA, progettato per studiare le strutture della Via Lattea per mezzo di immagini a grande campo e alta risoluzione a lunghezze d’onda della banda infrarossa. “La ricerca è una dimostrazione efficace delle potenzialità uniche e impareggiabili del telesocpio VISTA per sondare le regioni galattiche molto oscurate dalla polvere, che non possono essere raggiunte da nessuna delle survey in corso o previste,” sottolinea Dékány. “Questa parte della Galassia era completamente sconosciuta fino a che la survey VVV l’ha trovata!” aggiunge Minniti. Servono ora nuove indagini per stabilre se queste Cefeidi sono nate vicino a dove ora le osserviamo, o molto più lontano. Comprendere le loro proprietà fondamentali, le loro interazioni e la loro evoluzione è essenziale per comprendere l’evoluzione della Via Lattea e il processo di evoluzione delle galassie nel suo complesso.
Comunicato stampa ESO

Il risveglio di Sagittarius A*

Dopo 15 anni di osservazioni, tre telescopi spaziali hanno rivelato un incremento dell’emissione di raggi X sotto forma dibrillamenti dal quieto, come è di solito, buco nero supermassiccio che risiede nel nucleo della Via Lattea. Gli scienziati stanno tentando di capire se si tratta di un comportamento “ordinario”, che non è stato rivelato prima a causa della mancanza di dati, o se, invece, questi brillamenti sono dovuti al recente passaggio ravvicinato di un misterioso oggetto composto di gas e polvere. I risultati di questo studio sono riportati su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Dopo un lungo periodo di osservazioni, gli astronomi hanno potuto monitorare l’attività di Sagittarius A* (Sgr A*), grazie a tutta una serie di dati che sono stati raccolti dall’osservatorio spaziale Chandra, dal satellite XMM-Newton e dal satellite Swift. Sgr A* “pesa” poco più di 4 milioni di masse solari e i raggi X sono prodotti dal gas caldo che precipita verso il buco nero. Gli autori hanno analizzato i dati di 150 osservazioni che sono state eseguite, in particolare, da Chandra e XMM-Newton dal Settembre 1999 al Novembre 2014. I risultati suggeriscono un incremento della frequenza e luminosità dei brillamenti avvenuto subito dopo la metà del 2014, cioè alcuni mesi dopo il passaggio ravvicinato di un oggetto, molto probabilmente una nube di gas e polvere, denominato G2Le osservazioni indicano che Sgr A* sta producendo un brillamento X ogni 10 giorni. Ad ogni modo, nel corso dell’ultimo anno, c’è stato un incremento di 10 volte nel tasso di produzione dei brillamenti, circa uno al giorno. «Abbiamo monitorato per diversi anni l’emissione X di Sagittarius A*, tra cui il passaggio ravvicinato di G2», spiega Gabriele Ponti del Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics in Germania e autore principale dello studio. «Circa un anno fa, pensavamo che questo oggetto non avesse alcun effetto su Sgr A* ma i nostri dati più recenti suggeriscono la possibilità che non sia così». Inizialmente, gli astronomi hanno ritenuto che G2 fosse una nube estesa di gas e polvere, così come è stato affermato più recentemente in un altro studio di alcuni ricercatori del Max Planck (vedasi l’articolo Si riapre il ‘caso G2’). Dopo il passaggio ravvicinato con Sgr A*, verso la fine del 2013, la sua apparenza non è cambiata molto, tranne per il fatto che l’oggetto è stato “allungato” dalla gravità esercitata dal buco nero. Da qui sono emerse delle teorie secondo cui G2 non è semplicemente una nube di gas, piuttosto si tratta di una stella avvolta in una sorta dibozzolo polveroso” esteso (vedasi l’articolo Risolto il mistero di G2 in cui uno studio americano sostiene invece che si tratti di una stella). «Non c’è un accordo comune su che cosa sia in definitva G2», diceMark Morris della University of California a Los Angeles e co-autore dello studio. «Tuttavia, il fatto che Sgr A* è diventato più attivo subito dopo il passaggio di G2 suggerisce che la materia che si è separata da questo oggetto può aver causato un aumento del tasso di rifornimento di altro materiale a favore del buco nero». Mentre il passaggio di G2 e l’aumento di raggi X da parte di Sgr A* è alquanto intrigante, gli astronomi osservano altri buchi neri che sembrano comportarsi in maniera simile al buco nero della Via Lattea. Dunque, è possibile che questo incremento di attività da parte di Sgr A* possa essere una caratteristica generale dei buchi neri e perciò non necessariamente correlata con il passaggio di G2. Ad esempio, l’aumento dell’attività X potrebbe essere dovuta ad una variazione dell’intensità dei venti stellari provenienti dalle vicine stelle massive che stanno alimentando il buco nero. «È ancora troppo presto per esserne sicuri, ma durante i prossimi mesi terremo un occhio attento all’emissione X da parte di Sgr A*», dice Barbara De Marco del Max Planck Institute e co-autrice dello studio. «Speriamo che ulteriori osservazioni ci diranno alla fine se G2 sarà davvero il responsabile dell’attività di Sgr A* o se, invece, essa sia parte di un comportamento tipico del buco nero». Insomma, se la spiegazione di G2 è corretta, l’incremento della luminosità dei brillamenti X potrebbe essere il primo segnale legato all’eccesso di materia che si è staccato dalla nube a causa del suo passaggio ravvicinato e ora sta cadendo verso il buco nero essendo catturato dalla sua enorme forza gravitazionale. A questo punto, esso potrebbe aver già iniziato ad interagire con il materiale caldo che a sua volta sta precipitando verso Sgr A*, alimentandolo sempre più di gas che alla fine sarà consumato dal buco nero.
di Corrado Ruscica (INAF)

Voci precedenti più vecchie