All’interno dell’alone di materia oscura che avvolge la Via Lattea orbitano dei filamenti di stelle detti stellar streams. Grazie al Southern Stellar Stream Spectroscopic Survey (S5) i ricercatori hanno mappato una dozzina di queste correnti stellari studiandole non una per una, ma tutte assieme. Questo rappresenta un passo avanti per rivelare le proprietà della materia oscura, che avvolge la nostra galassia e riveste l’Universo per come noi lo conosciamo.

Cosa sono gli stellar streams, e cosa dicono sulla materia oscura?

“Gli stellar streams sono i resti di piccole galassie e ammassi stellari che vengono fatti a pezzi dalla Via Lattea” spiega Josh Simon della Carnegie Institution for Science, coautore dell’articolo. “Continuano a muoversi insieme in lunghi fili arcuati, in orbita attorno alla nostra galassia”.

I due diversi tipi di stellar streams, quelli provenienti da galassie satellite e da ammassi stellari, danno informazioni diverse sulla natura della materia oscura che avvolge la Via Lattea. La mappa costruita dai ricercatori sarà essenziale per determinare la prima versione della nostra galassia dopo il Big Bang, quando ancora era priva di questi filamenti di stelle.

Il Southern Stellar Stream Spectroscopic Survey al lavoro

Il professor Ting Li dell’Università di Toronto, autore principale dello studio, ha avviato insieme al suo team di ricerca il programma S5, dedicato alla caratterizzazione degli stellar streams, e a misurare le loro proprietà.

Li e i suoi collaboratori sono il primo gruppo di scienziati a studiare un insieme così ampio di stellar streams. Hanno lavorato con l’Anglo-Australian Telescope di 4 metri in Australia per misurare la velocità delle stelle nei filamenti. Le misurazioni sono state possibili grazie all’effetto Doppler, fenomeno ottico che causa uno spostamento verso il rosso o verso il blu dello spettro elettromagnetico delle sorgenti osservate a seconda che esse si stiano allontanando o avvicinando all’osservatore. Li afferma:

Stiamo vedendo questi flussi mentre vengono lacerati dall’attrazione gravitazionale della Via Lattea e come alla fine divengono parte della nostra galassia. Questo studio ci fornisce un’istantanea delle “abitudini alimentari” della Via Latte, ad esempio quali tipi di sistemi stellari più piccoli “mangia”. Man mano che la nostra galassia sta invecchiando ingrassa.

Molti filamenti insieme mostrano interessanti proprietà

Gli studi precedenti sugli stellar streams si sono sempre concentrati su un filamento di stelle alla volta. Il team della S5 collaboration, invece, ha deciso di misurare la velocità delle stelle in un campione di più flussi. Fondamentali per questo sono state le osservazioni della Via Lattea effettuate da Gaia, satellite dell’ESA che mappa il cielo con un metodo astrometrico. I dati di Gaia hanno permesso a Li e i suoi collaboratori d’identificare facilmente i diversi stellar streams. Studiati in gruppo, gli stellar streams rivelano la presenza di materia oscura della Via Lattea a noi invisibile e potranno quindi aiutare gli scienziati a caratterizzare questa misteriosa componente del cosmo.

Oltre alle loro velocità, gli astronomi sono interessati alle composizioni chimiche delle stelle negli stellar streams, che possono rivelare dove esse sono nate e quindi da quale ambiente provengono. Li, il cui team prevede di produrre più misurazioni sugli stellar streams della Via Lattea in futuro, afferma: “Per me questa è una delle domande più intriganti, una domanda sulle nostre origini ultime”.

La mappa degli stellar streams nella Via Lattea è stata prodotta da una collaborazione internazionale di astronomi e accettata per la pubblicazione su The Astrophysical Journal. Qui l’articolo proposto.

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