La nostra Galassia è a suo modo speciale

La Via Lattea sarebbe insolitamente massiccia nel suo ambiente cosmico

Proiezione della distribuzione delle stelle in una regione di spazio di 50 Mpc. Tratto dalla simulazione TNG100-1 (TNG Collaboration)

Nonostante si operi in accordo col principio di mediocrità, secondo cui l’Umanità e la Terra non hanno nulla di speciale nel Cosmo, tutti gli studi mostrano come il nostro pianeta e il Sistema solare non siano così comuni. Adesso anche la Via Lattea mostra di essere a suo modo speciale, occupando una posizione rilevante nella sua regione di Universo.

Un gruppo internazionale di astronomi, con una ricerca pubblicata su MNRAS Letters, ha infatti scoperto che la nostra Galassia è troppo grande per il suo “muro cosmologico”, cioè quella struttura appiattita di galassie al confine tra enormi regioni vuote.

Rappresentazione grafica del Foglio Locale e del Consiglio dei Giganti, un singolare anello di 12 grandi galassie intorno al Gruppo Locale. Tali strutture non sarebbero casuali. (Giuseppe Donatiello)

Il Foglio Locale

Tali strutture erano state già notate dai cosmologi quando sono state costruite le prime mappe dell’Universo Locale e corrispondo agli ammassi di galassie. La Via Lattea e Andromeda (M31) sono invece le due galassie dominanti su circa 120 di piccola massa: il Gruppo Locale. Il Gruppo Locale è a sua volta circondato da un anello formato da 12 galassie massicce, chiamato Consiglio dei Giganti, con un raggio di circa 3 Mpc. Tale singolare configurazione sembra essere la parte più consistente di un’altra più ampia, estesa per circa 35 milioni di anni luce ma spessa appena 1,5, detta Foglio Locale.

La formazione del Foglio Locale non sembra una curiosa casualità ma la diretta conseguenza dei due grandi vuoti locali, enormi bolle prive di galassie, che sembrano aver costretto quelle presenti sui bordi a formare strutture filiformi e schiacciate. La formazione di tali strutture ha condizionato sia l’orientazione dei dischi sia la rotazione delle galassie maggiori. Nel caso del Foglio Locale, forse anche la disposizione delle orbite delle galassie satellite, stranamente disposte a formare strutture complanari. Queste strane configurazioni creano tensione nel modello cosmologico standard che contempla materia ed energia oscura. Non dovrebbero semplicemente esistere, a meno di non invocare teorie alternative che, tuttavia, non trovano grande favore.

Colpa dei grandi vuoti locali

L’ingerenza dei vuoti locali supera, però, tale tensione poiché quanto osservato sarebbe la diretta conseguenza della formazione del Foglio Locale. Piani satellitari e rotazioni galattiche sarebbero più organizzati e molto meno casuali di quanto sarebbero in regioni prive di muro cosmologico.

E per le masse? Tipicamente, le galassie tendono a essere significativamente più piccole all’interno di tali muri, ma la Via Lattea appare essere sorprendentemente massiccia rispetto al suo ambiente. Secondo gli autori questo sarebbe un evento alquanto raro e lo dicono le simulazioni.

Lo dimostrano le simulazioni

La scoperta si fonda infatti sulle simulazioni Illustris TNG con cui è stato simulato il nostro settore di Universo con milioni di galassie sino a circacirca 1 miliardo di anni luce. La simulazione ha mostrato che appena un milionesimo del campione aveva le caratteristiche della nostra Via Lattea nel suo muro cosmologico! Questo significa che la nostra non sia una galassia comune, tra miliardi che popolano l’Universo, ma occupa davvero una posizione molto atipica. Dietro all’aspetto ordinario di galassia a spirale leggermente barrata, si cela invece un oggetto che per massa non dovrebbe essere dove si trova al centro del Foglio Locale insieme a M31.

Un fotogramma della simulazione Illustris TNG50 in cui si assiste alal formazione delle galassie maggiori lungo i filamneti al confine tra grandi vuoti. (TNG Collaboration)

Tale risultato nella simulazione non sembra essere conseguenza di speciali condizioni iniziali. Di norma, gli scenari proposti cercano di eludere il cosiddetto pregiudizio copernicano, perciò conferiscono alla simulazione la maggiore neutralità possibile per non condizionare gli esiti. Per replicare le osservazioni, le simulazioni come IllustrisTNG presumono che qualsiasi punto non abbia nulla di speciale.  I risultati dello studio indicano, invece, che dovrebbe essere importante considerare l’ambiente in cui si trova la Via Lattea per avere uno scenario come quello osservato nel Foglio Locale. Tutto questo non contraddice il principio di mediocrità, però fa riflettere.

La scoperta non è in contraddizione

La Terra è ovviamente molto speciale, l’unica casa della vita che conosciamo. Ma non è il centro dell’universo, e nemmeno il sistema solare. E il sole è solo una stella ordinaria tra miliardi nella Via Lattea. Anche la nostra galassia sembrava essere solo un’altra galassia a spirale tra miliardi di altre nell’universo osservabile” ha detto Miguel Aragón, responsabile dello studio.

La Via Lattea non è di massa o una classe particolarmente speciale, ma è rara se si tiene conto di ciò che la circonda. Se potessi vedere facilmente nel cielo la dozzina più vicina di galassie grandi, vedresti che giacciono quasi tutte su un anello, incastonato nel Foglio Locale. Quello che abbiamo scoperto di recente è che altre pareti di galassie nell’universo come il Foglio Locale molto raramente sembrano avere al loro interno una galassia massiccia come la Via Lattea“, afferma il coautore Joe Silk.

Iscriviti alla newsletter

Email: accetto non accetto
Informazioni su Giuseppe Donatiello 310 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.