Due nuovi satelliti per la Via Lattea

Eridanus IV e Pegasus IV trovati in immagini della Dark Energy Camera

Eridanus IV e Pegasus IV in immagini ottenute con dati DECaLS (DESI LIS,G. Donatiello)

Lo strumento che negli ultimi anni ha prodotto la maggior parte delle scoperte di nuovi satelliti della Via Lattea è il Victor M. Blanco Telescope di 4m, situato sul Cerro Tololo in Cile sul quale è montata la Dark Energy Camera (DECam). Questo sistema rappresenta una delle operazioni di riconversione e aggiornamento meglio riuscite.

Il Blanco è stato per molti anni, dal 1976 al 1998, il maggiore strumento operativo nell’emisfero meridionale. L’avvento degli strumenti di 8-10 metri, come il Very Large Telescope (VLT) dell’Eso, aveva reso questi strumenti quasi obsoleti e non più competitivi per ricerche di punta. Per il Blanco si prospettava un inesorabile declino, al pari di altri gloriosi strumenti della stessa classe o più piccoli.

Lo strumento, operativo in un sito molto favorevole, poteva però avere una seconda vita come strumento per sondaggi profondi e indagini sulla misteriosa Energia Oscura, la componente maggiore del nostro Universo e responsabile della sua espansione accelerata.

La DECam, entrata in funzione nel 2012, è un enorme mosaico CCD da 570MP complessivi, dotata di filtri fotometrici tipo Sdss, in grado di riprendere in un sol colpo un’area grossomodo circolare con diametro di 2,2 gradi.

Dieci anni di scoperte

Benché lo scopo primario del sondaggio fosse per studi di tipo cosmologico, la Dark Energy Survey (DES), in 10 anni di attività, ha permesso di trovare anche oggetti del Sistema Solare (come la famosa “cometa gigante” Bernardinelli-Bernstein), e sono state riprese in dettaglio le regioni del piano galattico meridionale (DECaPS 1 e 2).  Nell’ampia regione di cielo coperta dai dati DECaLS (giunta alla DR10), sono state invece identificate più di 20mila galassie nane irrisolte mediante l’uso di algoritmi per la ricerca automatizzata.

Ciò nonostante, sono state pure trovate diverse galassie nane ultra-deboli (UFD), satelliti della Via Lattea, di M31 e di alcune galassie vicine.

Degno di nota è quanto conseguito dalla collaborazione internazionale DECam Local Volume Exploration survey (DELVE) con la scoperta di due nuovi deboli sistemi satelliti della Via Lattea, denominati Eridanus IV e Pegasus IV.

Plot con la distribuzione ellittica delle stelle appartenenti a Eridanus IV: l’addensamento è evidente.
(Tratto da W. Cerny et al 2021 ApJL 920 L44)

Eridanus IV

Eridanus IV (Eri IV) è un candidato distante circa 76 kpc, posto a pochi gradi da Rigel. Si tratta formalmente di una sovra-densità stellare, dentro un’ellisse di circa 5×3 arcmin, che gli autori ritengono di caratteristiche compatibili con quelle di una UFD e non di un ammasso globulare.

Eri IV è immersa in un campo ricco di stelle appartenenti alla Via Lattea e questo ha reso più forte la contaminazione del diagramma colore magnitudine. Le analisi e calibrazioni eseguite, indicano tuttavia che la sovra-densità sia un raggruppamento reale e non casuale. Incrociando i dati con quelli astrometrici di Gaia EDR3, è stato possibile confermare che il moto proprio delle sue stelle è del tutto coerente. Eri IV si muove lungo l’asse maggiore ed è attualmente prossimo al suo pericentro a circa 30 kpc dal nucleo galattico.

L’oggetto, con un diametro di circa 150 parsec è un’ellitticità di 0,54, sembra quindi non essere un ammasso globulare estremamente povero di stelle ma una tipica UFD dominata dalla materia oscura. L’analisi spettroscopica ha evidenziato che sia formata da stelle molto povere di metalli aventi un’età media di circa 13 miliardi di anni.

Plot con la distribuzione delle stelle appartenenti a Pegasus IV.
(Tratto da W. Cerney et al. 2022 – arxiv.org/abs/2203.11788)

Pegasus IV

Molto più definita è la situazione di Pegasus IV (Peg IV), un’altra galassia nana ultradebole distante circa 90 kpc. Come altre UFD, anche Peg IV è un oggetto molto povero di stelle, però la sua popolazione è più concentrata in un’area estesa per circa 82 parsec con magnitudine assoluta di -4,25. Le indagini svolte hanno rivelato una popolazione di stelle molto vecchie a bassissima metallicità. Con un rapporto [Fe/H] pari a -2,67 la metallicità di Peg IV è una delle più basse conosciute nella popolazione satellitare del Gruppo Locale.

Anche per Peg IV il gruppo di astronomi ha determinato il moto proprio delle sue stelle più luminose utilizzando i dati di Gaia EDR3. Le misure hanno rivelato che l’oggetto si muove in modo retrogrado rispetto al verso di rotazione della Via Lattea ed ha superato da poco l’apocentro.

Queste due scoperte sembrano suffragare l’ipotesi che la popolazione di piccole galassie sia ben più numerosa e dimostra come i dati DECam siano di qualità sufficiente non solo per rivelare nuovi satelliti ma addirittura trovarne anche nelle regioni già indagate in precedenza.

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Informazioni su Giuseppe Donatiello 257 Articoli
Nato nel 1967, astrofilo da sempre. Interessato a tutti gli aspetti dell'astronomia, ha maturato una predilezione per il deep-sky, in particolare verso i temi riguardanti il Gruppo Locale e l'Universo Locale. Partecipa a programmi Pro-Am nello studio dei flussi stellari in galassie simili alla Via Lattea mediante tecniche di deep-imaging. Ha scoperto sei galassie nane vicine: Donatiello I (2016), Donatiello II, III e IV nel sistema di NGC 253 (2020), Pisces VII (2020) e Pegasus V (2021) nel sistema di M31. Astrofotografo e autore di centinaia di articoli, alcuni con revisione paritaria.