Una colossale onda cosmica rende la Via Lattea grinzosa

 

Un articolo pubblicato sulla rivista “Astronomy and Astrophysics” riporta i risultati di uno studio che offre prove che una sorta di onda cosmica gigante attraversa la Via Lattea propagandosi dal centro verso l’esterno del disco galattico rendendola grinzosa. Una team di ricercatori guidato da Eloisa Poggio dell’INAF (Istituto nazionale di astrofisica) ha usato dati raccolti dalla sonda spaziale Gaia dell’ESA per mappare i moti di migliaia di giovani stelle giganti e Cefeidi nelle grinze ricostruendo l’onda che le genera. La causa potrebbe essere nelle conseguenze di un’antica collisione con una galassia nana ma serviranno altri studi mirati per valutare questa e altre possibili spiegazioni.

L’immagine in alto (ESA/Gaia/DPAC, S. Payne-Wardenaar, E. Poggio et al (2025). Licenza standard ESA) mostra l’onda cosmica in rosso e blu, con le stelle sopra il disco galattico in rosso e quelle sotto il disco in blu. Sulla sinistra la Via Lattea è vista dall’alto, con il Sole indicato dal puntino nero. Sulla destra la Via Lattea è vista di taglio mostrando che un lato è curvato verso l’alto e l’altro verso il basso a causa dell’onda cosmica.

Nel corso degli ultimi decenni, gli astronomi hanno scoperto vari moti all’interno della Via Lattea oltre alla rotazione delle stelle attorno al suo centro. Recentemente, la sonda spaziale Gaia ha raccolto una quantità enorme di informazioni precise sulle stelle della galassia che stanno permettendo ai ricercatori di ricostruire le dinamiche al suo interno. Ciò che sta emergendo è una galassia con vari moti e perturbazioni.

Un grande problema nello studio della Via Lattea è dovuto al fatto che possiamo condurlo solo dal suo interno. D’altra parte, la relativa vicinanza delle sue stelle ha permesso a un telescopio spaziale specializzato come quello della sonda spaziale Gaia di osservarle con una precisione impossibile con stelle al suo esterno.

Un decennio abbondante di dati raccolti dalla sonda spaziale Gaia ha permesso al team di Eloisa Poggio di studiare un campione di circa 17.000 giovani stelle giganti e circa 3.400 Cefeidi, stelle variabili la cui luminosità varia in modo prevedibile. La mappatura creata usando i dati relativi ai moti di queste stelle ha permesso di ricostruire la gigantesca onda, che genera quelle che possono essere considerate grinze nel disco galattico muovendosi dal centro della Via Lattea verso l’esterno.

Le osservazioni riguardano le stelle ma secondo i ricercatori anche il gas presente nel disco galattico si sposta seguendo quest’onda. Ciò suggerisce che il gas che ha formato le stelle studiate ha influenzato il loro moto all’interno dell’onda. Anche la cosiddetta onda di Radcliffe è composta da gas e in termini assoluti è enorme dato che si estende per diverse migliaia di anni luce. Tuttavia, è molto più piccola dell’onda descritta in questo studio e si trova in un’altra area della galassia. Non è chiaro se vi sia una correlazione tra queste onde e studi futuri potrebbero cercare di stabilirlo.

Non vi è chiarezza neppure sull’origine di questa grande onda. Potrebbe essere la conseguenza di un’antica collisione della Via Lattea con una galassia nana e vari studi hanno descritto le perturbazioni generate dalla galassia nana ellittica del Sagittario, una delle galassie nane satelliti della Via Lattea. Tuttavia, saranno necessari altri studi mirati per verificare questa teoria.

La missione della sonda spaziale Gaia è terminata nel marzo 2025 ma i dati raccolti continuano a essere catalogati e l’ultima cosiddetta Data Release, il cui rilascio è previsto per il dicembre 2026, offrirà una precisione perfino superiore riguardo a posizioni e movimenti delle stelle della Via Lattea. Ciò permetterà di raffinare ancor di più la mappatura di perturbazioni come la grande onda cosmica al centro di questo studio. Ricostruire le dinamiche attuali della Via Lattea aiuterà anche a ricostruire la sua storia.

L’immagine in basso (ESA/Gaia/DPAC, S. Payne-Wardenaar, E. Poggio et al (2025). Licenza standard ESA) mostra la Via Lattea di taglio con le frecce che indicano i moti delle stelle. Il picco dei moti verso l’alto è leggermente spostato rispetto alla distorsione fisica indicata dai colori rosso e blu.

https://tachyonbeam.com/2025/10/01/una-colossale-onda-cosmica-rende-la-via-lattea-grinzosa/

Fotografata la “ragnatela cosmica” della materia oscura che univa due galassie 12 miliardi di anni fa. - Sandro Iannaccone

 

I ricercatori dell’Università Milano-Bicocca sono riusciti a ricostruire le immagini di due galassie in formazione quando l’Universo aveva appena 2 miliardi di anni. 

Se l’acronimo non fosse già stato preso, avremmo potuto chiamarla world wide web. Si tratta, infatti, di una ragnatela di materia oscura che costituisce la struttura dell’intero Universo, composta di enormi filamenti che si estendono per centinaia di milioni di anni luce e formano i “confini” tra i grandi spazi vuoti del cosmo. Bene, un gruppo di scienziati dell’Università Milano-Bicocca e dell’Istituto nazionale di Astrofisica (Inaf) è appena riuscito a ottenere immagini ad alta definizione di uno di questi filamenti, particolarmente interessante perché risalente a oltre 12 miliardi di anni fa, epoca in cui l’Universo aveva “appena” 2 miliardi di anni. Le immagini sono state ottenute grazie al Muse (Multi-Unit Spectroscopic Explorer), uno spettrografo installato al Very Large Telescope dello European Southern Observatory (Eso) in Cile, e pubblicate sulla rivista Nature Astronomy.

Dalla ragnatela alla materia oscura.

Acquisire le immagini non è stato facile. Per farlo, il gruppo di ricerca, coordinato da Michele Fumagalli e Matteo Fossati, ha condotto una delle più ambiziose campagne di osservazione con Muse mai completata in una singola regione di cielo, acquisendo dati per centinaia di ore. L’impresa dei ricercatori sarà utile anche per capire qualcosa di più della materia oscura, la cui esistenza, sebbene ancora da accertare, è considerata uno dei più solidi pilastri della cosmologia moderna: secondo le teorie più accreditate, la materia oscura costituirebbe circa il 90% di tutta la materia presente nell’Universo e determinerebbe la formazione e l’evoluzione di tutte le strutture osservate su grandi scale nel cosmo. “Sotto l’effetto della forza di gravità – ha spiegato Fumagalli – la materia oscura disegna un’intricata trama cosmica composta da filamenti, alle cui intersezioni si formano le galassie più brillanti. Questa ragnatela cosmica è l’impalcatura su cui si formano tutte le strutture visibili nell’Universo: all’interno dei filamenti il gas scorre per raggiungere e alimentare la formazione di stelle nelle galassie”.

Difficile da vedere.

“Per molti anni – continua Fossati – le osservazioni di questa ragnatela cosmica sono state impossibili: il gas presente in questi filamenti è infatti così diffuso da emettere solo un tenue bagliore, indistinguibile dagli strumenti allora disponibili”. È qui che è entrato in gioco Muse, uno strumento avanzato dotato di un’elevatissima sensibilità alla luce, che ha consentito agli scienziati di ottenere immagini dettagliate della ragnatela cosmica. I dati di Muse sono stati infatti elaborati per produrre l’immagine più nitida mai ottenuta di un filamento cosmico che si estende su una distanza di 3 milioni di anni luce attraverso due galassie che ospitano ciascuna un buco nero supermassiccio.

Luce antichissima.

La struttura “fotografata” da Muse è davvero antichissima: la sua luce ha viaggiato per poco meno di 12 miliardi di anni prima di giungere a Terra, un tempo davvero ragguardevole se si pensa che l’età dell’Universo è stimata a circa 14 miliardi di anni. “Catturando la luce proveniente da questo filamento – ha aggiunto Davide Tornotti, un altro degli autori del lavoro – siamo riusciti a caratterizzarne con grande precisione la forma e abbiamo tracciato, per la prima volta con misure dirette, il confine tra il gas che risiede nelle galassie e il materiale contenuto nella ragnatela cosmica. Attraverso alcune simulazioni dell’Universo con i supercomputer, abbiamo inoltre confrontato le previsioni del modello cosmologico attuale con i nuovi dati, trovando un sostanziale accordo tra la teoria corrente e le osservazioni”.

https://www.wired.it/article/materia-oscura-filamento-cosmico-galassie-foto-bicocca-inaf/?fbclid=IwY2xjawINY4RleHRuA2FlbQIxMQABHVkgu7MVQD6sgycOcpUSur1NN8jJ2MG8iq669ihwp0pEKjNCeOQAEbRPRw_aem_8oXmZqmEfh7cHyM9DE_AFg

Una farfalla cosmica immortalata dal telescopio Hubble. -

Farfalla cosmica immortalata dal telescopio Hubble (fonte: ESA/Hubble & NASA. Judy Schmidt)

Nasce dal 'litigio' di una coppia di stelle vicine alla fine

Dal litigioso atto finale di una coppia di stelle nasce una splendida 'farfalla' cosmica: è una delle ultime immagini arrivate dal telescopio spaziale Hubble, di Nasa e Agenzia Spaziale Europea (Esa), che svela ciò che avviene all'interno della nebulosa planetaria PNM2-9 creata da una coppia di stelle ormai nella fase conclusiva della loro vita.

Vista dagli occhi di Hubble può sembrare una colorata farfalla ma si tratta in realtà dei getti di gas espulsi da due stelle con masse molto simili a quella del Sole. Dopo aver consumato praticamente tutto il loro 'combustibile', idrogeno che attraverso il meccanismo di fusione viene trasformato in elementi più pesanti, queste due stelle stanno espellendo con violenza gran parte dalla loro massa. Ciò che si vede sono soprattutto gli strati più esterni che al termine del ciclo sono stati espulsi da violente esplosioni generate dal nucleo. Lo spettacolo è reso ancora più artistico dal fatto che si tratta di due stelle, binarie, in rotazione l'una con l'altra. Si ipotizza che a dare questa caratteristica forma sia la presenza di una una nana bianca, più grande dell'altra, capace di 'rubare' gli ultimi materiali alla compagna morente. Misurando la dimensione dei getti e la velocità delle particelle gli astronomi ipotizzano che il 'litigio' tra le due stelle, e la conseguente nascita della 'farfalla', sia avvenuta appena 1200 anni fa.

http://www.ansa.it/scienza/notizie/rubriche/spazioastro/2015/08/28/una-farfalla-cosmica-immortalata-dal-telescopio-hubble_ab4b1580-722c-4087-970a-68456b20f12d.html