Uno spuntone nel Braccio del Sagittario

Gli astronomi trovano un’anomalia nella spirale galattica

Sono mostrate in sequenza le nebulose Aquila (M16), Omega (M17), Trifida (M20) e Laguna (M8), riprese in Infrarosso Medio dal telescopio spaziale Spitzer della NASA e per questo molto diverse dall’aspetto esibito in banda ottica. Queste nebulose fanno parte di una struttura all'interno del Braccio del Sagittario (NASA/JPL-Caltech, GLIMPSE)

Che cosa sappiamo della nostra Galassia? In realtà meno di quanto immaginiamo. Benché conosciamo abbastanza bene la natura degli oggetti che la abitano (stelle, ammassi, nubi interstellari, ecc.), pochissimo sappiamo della sua struttura. Paradossalmente, conosciamo meglio la struttura di galassie distanti milioni di anni luce che quella della nostra Via Lattea. Questo perché ci siamo immersi e da dentro abbiamo una pessima visione complessiva, vuoi per ragioni prospettiche, vuoi per la presenza di dense nubi di gas e polvere collocate nel suo piano che ne occultano la vista oltre a una certa distanza. Anche la posizione leggermente decentrata del Sole e leggermente fuori dalla posizione mediana del piano galattico, non agevola.

Rappresentazione schematica della struttura galattica in base alle attuali conoscenze. La mappa riporta anche la nomenclatura corrente.

Di fatto, sappiamo appena che il nostro sistema stellare sia molto appiattito e con un rigonfiamento centrale (è sufficiente guardare una foto a largo campo della Via Lattea estiva per appurarlo), presumibilmente del tipo a spirale. Più di recente gli astronomi hanno scoperto che la nostra galassia presenta una piccola barra centrale, perciò appartiene alla classe delle spirali barrate con i bracci che partono dalle estremità della struttura.

Sì, ma quanti bracci di spirale? Anche qui vige una grande incertezza poiché non avendo una visione complessiva, tale informazione deve essere dedotta mettendo insieme più informazioni. Ad esempio, gli ammassi aperti e le nubi molecolari sono di norma posti lungo i bracci, quindi conoscendone con precisione la loro distanza, possono essere usati come traccianti per disegnare una mappa, almeno del nostro settore galattico. Qui ricordiamo il contributo dell’astronomo brasiliano Denilso Camargo che da solo ne ha trovati più di un migliaio, andando a infittire la mappa insieme con altri dati derivati da osservazioni radioastronomiche sulle nubi molecolari.

Utilizzando ammassi aperti e nubi molecolari come traccianti, gli astronomi hanno dedotto che la nostra Via Lattea possiede almeno quattro bracci principali che partono dalle estremità di una piccola barra centrale.

La conoscenza della struttura galattica è quindi in continuo aggiornamento anche grazie ai preziosissimi dati del satellite astrometrico Gaia dell’ESA in grado di raccogliere dati su tre dimensioni. Incrociando tutte queste informazioni, adesso sappiamo che la Via Lattea possiede quattro bracci principali che a coppie si diramano dalla piccola barra centrale. A essi sono affiancati, come per altre galassie, dei bracci secondari o parziali. Tuttavia tale visione rimane molto approssimativa e nuovi dettagli si aggiungono man mano che nuove informazioni vengono acquisite.

Tra le ultime, gli scienziati hanno adesso individuato un gruppo di giovani stelle e nubi di gas che sporge con forte inclinazione da uno dei bracci interni, quello del Sagittario. Estendendosi per circa 3000 anni luce, la nuova struttura è quella che presenta maggiormente una direzione molto diversa da quella del braccio ed è emersa nel corso di uno studio dettagliato del Braccio del Sagittario analizzando i dati riguardanti la formazione stellare raccolti dal dismesso telescopio spaziale infrarosso Spitzer della Nasa.

Grazie alle osservazioni infrarosse si può penetrare le dense e opache nubi molecolari e i ricercatori volevano verificare quanto giovani stelle e gas fossero allineate alla struttura del braccio, quindi per avere una visione 3D di tale sezione, hanno combinato i dati raccolti da Gaia per misurare con precisione la posizione delle stelle.

I dati combinati hanno rivelato che esse sono organizzate in una struttura lunga e sottile animata da moti del tutto simili per velocità e direzione.

“Una proprietà chiave dei bracci a spirale è quanto strettamente si avvolgono attorno a una galassia”, afferma Michael Kuhn del Caltech e primo autore dello studio. “La maggior parte dei modelli della Via Lattea suggerisce che il braccio del Sagittario formi una spirale con un angolo d’inclinazione di circa 12 gradi, ma la struttura che abbiamo esaminato si distingue davvero con un angolo di quasi 60 gradi”. Si tratta di una deviazione davvero eccessiva che non può essere ricondotta all’ordinaria dinamica.

Strutture simili, a volte chiamate speroni o piume, sono abbastanza comuni nelle galassie spirali vicine benché la loro origine non sia del tutto chiara. Presumibilmente è da ricondurre a episodi d’interazione mareale con satelliti andati distrutti. Quella appena scoperta, curiosamente contiene alcuni degli oggetti nebulari più popolari e fotografati del cielo dagli appassionati.

Stiamo parlando della Nebulosa Aquila (M16), la Nebulosa Omega (17) , la Nebulosa Trifida (M20) e la Nebulosa Laguna (M8), nonché di alcuni ammassi aperti. Tale regione è talmente ricca di oggetti deep-sky che gli astrofili anglofoni la chiamano “Campo dei Miracoli”, in omaggio alle bellezze architettoniche presenti nella Piazza del Duomo di Pisa. Proprio in questa spettacolare plaga celeste, negli anni ’50, un gruppo di astronomi eseguì stime approssimative di distanza, abbastanza precise da dedurre l’esistenza del braccio galattico, gettando le basi per studi successivi.

Nel nuovo studio, i ricercatori hanno anche fatto affidamento su un catalogo di oltre centomila giovani stelle scoperte da Spitzer e riportate nel Galactic Legacy Infrared Mid-Plane Survey Extraordinaire (GLIMPSE). Mettendo insieme i dati è emersa la complessità della regione. Le stelle nella struttura appena scoperta probabilmente si sono formate nello stesso periodo e luogo quindi influenzate dalle stesse forze, presumibilmente interne alla stessa Via Lattea.

Aver trovato una tale struttura in una regione relativamente piccola della Galassia, vuol dire che di simili potrebbero essercene molte altre ma al contempo dimostra quanto più complessa sia la struttura d’insieme del nostro sistema stellare, formato da almeno 200 miliardi di stelle e con un diametro del disco pari a circa 100 mila anni luce.

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