Il telescopio spaziale Hubble ha permesso di identificare le tracce di una delle più antiche fusioni conosciute nella storia della Via Lattea. Circa 11.8 miliardi di anni fa, quando la nostra Galassia era ancora nelle prime fasi della sua formazione, avrebbe inglobato una galassia nana contenente circa 500 milioni di masse solari in stelle.
La galassia non esiste più come oggetto separato, ma alcune delle sue stelle sarebbero ancora presenti nella Via Lattea. I ricercatori ne hanno ricostruito l’esistenza studiando gli ammassi globulari, grandi gruppi di stelle molto antiche che possono conservare le tracce delle galassie da cui provengono. I risultati sono stati pubblicati su Nature Astronomy.
Il gruppo ha analizzato con Hubble 39 ammassi globulari situati entro circa 20 mila anni luce dal centro della Via Lattea. Misurandone l’età e la composizione chimica e combinando questi risultati con i dati della missione Gaia dell’ESA, gli astronomi hanno scoperto una popolazione di ammassi diversa dalle altre già conosciute.
Secondo lo studio, questi ammassi appartenevano alla stessa antica galassia nana, successivamente assorbita dalla Via Lattea. Gli autori l’hanno chiamata Low-energy-Kraken-Heracles (LKH), riunendo i nomi utilizzati da precedenti studi che avevano già ipotizzato l’esistenza di questa fusione (richiama le orbite a bassa energia degli ammassi, il leggendario Kraken scandinavo ed Eracle, figura della mitologia greca associata alla Via Lattea).
Le tracce della galassia sono rimaste negli ammassi globulari
Ricostruire ciò che è accaduto alla Via Lattea quasi 12 miliardi di anni fa non è semplice. Da allora la Galassia è cresciuta, ha formato nuove stelle e ha inglobato altre galassie più piccole, modificando progressivamente la propria struttura.
Gli ammassi globulari possono però conservare alcune informazioni su questo passato. Contengono decine di migliaia, e in alcuni casi milioni, di stelle nate nello stesso periodo e permettono agli astronomi di confrontare popolazioni stellari molto antiche.
Utilizzando le osservazioni di Hubble, i ricercatori hanno determinato con precisione l’età e la metallicità dei 39 ammassi, cioè la quantità di elementi più pesanti dell’elio presente nelle loro stelle. Hanno così distinto tre gruppi.
- Uno comprende ammassi formati direttamente nella giovane Via Lattea.
- Un altro è associato a Gaia-Sausage-Enceladus, una galassia nana inglobata circa 10 miliardi di anni fa.
- Il terzo gruppo è risultato invece più antico degli ammassi provenienti da Gaia-Sausage-Enceladus, ma più giovane di quelli nati nella Via Lattea.
Questa differenza indica che gli ammassi del terzo gruppo si sarebbero formati in un’altra galassia, entrata nella Via Lattea ancora prima. La fusione con LKH sarebbe avvenuta circa 1.8 miliardi di anni prima rispetto alle più antiche grandi fusioni per le quali erano disponibili prove altrettanto chiare.
Una fusione avvenuta quando la Via Lattea era ancora giovane
LKH avrebbe avuto circa 500 milioni di masse solari in stelle. Oggi sarebbe una galassia nana rispetto alla Via Lattea, ma quasi 12 miliardi di anni fa la nostra Galassia era molto più piccola. L’arrivo di LKH avrebbe quindi aggiunto una quantità importante di stelle alla Via Lattea, in una fase molto precoce della sua crescita.
Questa scoperta quindi modifica soprattutto la ricostruzione dei primi miliardi di anni della Galassia. Una parte delle stelle presenti nella giovane Via Lattea non sarebbe nata al suo interno, ma sarebbe arrivata attraverso fusioni con sistemi più piccoli già nelle prime fasi della sua evoluzione!
LKH precede altre fusioni conosciute. Circa 10 miliardi di anni fa la Via Lattea assorbì Gaia-Sausage-Enceladus, un evento che contribuì in modo importante alla struttura della Galassia. Molto più recentemente è iniziata l’interazione con la galassia nana del Sagittario, cominciata oltre 6 miliardi di anni fa e ancora in corso.
L’esistenza di LKH era già stata proposta da studi precedenti, che avevano trovato possibili tracce di un’antica fusione utilizzando metodi differenti. Le nuove misure degli ammassi globulari permettono ora di collegare una popolazione di stelle a quell’evento, e di stimare quando avvenne.
Il gruppo continuerà a utilizzare Hubble per studiare altri ammassi globulari della Via Lattea, compresi alcuni mai analizzati in dettaglio. L’obiettivo è ricostruire le altre fusioni che hanno contribuito, nel corso di miliardi di anni, alla formazione della Galassia che osserviamo oggi.
