La mappa dei cadaveri stellari della Via Lattea

Una supernova che espelle la Pulsar J0002. Crediti: F. Schinzel et al. (NRAO, NSF), Canadian Galactic Plane Survey (DRAO), NASA (IRAS); Jayanne English (U. Manitoba)

Per la prima volta è stata ricostruita la mappa della distribuzione delle stelle morte all’interno e intorno alla nostra galassia, in quello che chiamano il “mondo sotterraneo galattico”, come una sorta di deep web del cielo.
Dall’astrofisica stellare sappiamo che le stelle più massicce muoiono in esplosioni di supernova definite in termine tecnico “cataclismiche”, che lasciano dietro di sé morte e distruzione, oltre che i cadaveri compatti di astri divenuti stelle di neutroni o buchi neri. La distribuzione di quelli di recente formazione è di facile computo, ma trovare quelle che formatesi in tempi antichi è tutt’altro che semplice. Questi oggetti si sono formati in un’epoca in cui la Galassia era più giovane e aveva una forma differente da quella attuale, poi modellatasi in modo diverso a causa dei complessi mutamenti avvenuti nel corso di miliardi di anni.
Spesso le esplosioni di supernove sono asimmetriche e l’esplosione irregolare può far uscire i miserabili resti dal disco principale della Via Lattea, come una palla di cannone. Questo fa sì che i giovani resti non si saranno spostati molto lontano nel breve tempo trascorso dalla loro scomparsa mentre quelli più vecchi sono ormai scomparsi da tempo.
Si stima che il 40% delle stelle di neutroni e il 2% dei buchi neri vengono letteralmente sparati fuori da queste esplosioni in maniera così violenta da essere espulsi dalla Galassia per poi essere costretti a vagare nello spazio intergalattico in un viaggio solitario. Il resto è ancora intrappolato all’interno dell’influenza gravitazionale della Via Lattea.
Ha fatto il giro del mondo l’immagine dove si vede una bolla di supernova che spara una stella di neutroni come se fosse un proiettile. In effetti le supernove possono fungere da cannoni e sparare, talvolta, anche le pulsar. Circa 10.000 anni fa, questa stella deflagrante, la stessa che ha creato il residuo nebulare CTB 1, non solo ha distrutto una stella massiccia, ma ha fatto anche esplodere il suo nucleo di neutroni appena formato, una pulsar, nella Via Lattea. La pulsar, che ruota 8,7 volte al secondo, è stata scoperta grazie al software [email protected] che setaccia i dati presi dal Fermi Gamma-Ray Observatory della NASA. Questa pulsar, PSR J0002+6216, sfrecciando ad oltre 1000 chilometri al secondo, ha già lasciato il residuo di supernova CTB 1 ed ha anche la velocità di fuga sufficiente per lasciare la Galassia.
Nella foto di apertura , si può vedere la scia della pulsar che si estende nella parte inferiore sinistra del resto di supernova, mentre l’immagine in primo piano è una combinazione di immagini radio proveniente dagli osservatori radio VLA e DRAO, a cui sono stati sovrapposti i dati dell’osservatorio orbitante a infrarossi IRAS della NASA.
Grazie alle misure effettuate durante la campagna per mappare il cimitero galattico, è stata creata una vera e propria carta geografica delle stelle che tiene conto delle loro posizioni attuali e di altri fattori come età, data del decesso e quando e se sono state espulse dalla Via Lattea.
Il risultato ha mostrato che, invece di essere situate su un piano a forma di disco, queste stelle morte formano una nube sferica che estende le sue propaggini fino a tre volte l’altezza del disco galattico. Questo ci dice che la direzione con cui le stelle vengono scalzate dalla loro posizione originale è di natura completamente casuale. Si nota infatti che la forma del cimitero stellare è apprezzabilmente diverso rispetto a quella della nostra galassia visibile come la conosciamo oggi. Persino la struttura a spirale che la contraddistingue era completamente assente.
Le stelle morte potrebbero essere una componente non vista della materia mancante necessaria per tenere insieme la Via Lattea. Infatti, queste stelle rimangano in giro e non possiamo vederle e, se si disperdono nello spazio intergalattico, la massa visibile della Via Lattea è più bassa, il che significa che la materia oscura potrebbe costituire una frazione ancora maggiore della massa totale della Galassia.

La mappa simulata dei cadaveri della Via Lattea, in particolare stelle di neutroni e buchi neri, vista di fronte (sinistra in alto) e di lato (destra in alto). La loro distribuzione è marcatamente diversa da quella con visibile, con i bracci a spirale e il disco sottile come si vede in basso. Crediti: Università di Sydney

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