Il cuore antico della Via Lattea


VISTA trova i resti di un ammasso globulare arcaico.


Antiche stelle, di un tipo particolare noto come RR Lyrae, si offrono per la prima volta all'osservazione nel cuore della Via Lattea, sotto lo sguardo di VISTA, telescopio infrarosso dell'ESO. Le stelle RR Lyrae di solito si trovano nella popolazione stellare più vecchia, anzi antica, quella di più di 10 miliardi di anni. La scoperta dunque suggerisce che il rigonfiamento centrale della Via Lattea è probabilmente cresciuto tramite la fusione di ammassi stellari primordiali. Queste stelle potrebbero persino essere il resto degli ammassi stellari più massicci e più vecchi che ancora sopravvivono nell'intera Via Lattea.

Questo grafico mostra l'ubicazione della zona di cielo – indicata da un cerchio rosso – all'interno della quale sono state scoperte le stelle RR Lyrae vicine al centro galattico.

Un'equipe di astronomi con a capo Dante Minnini (Universidad Andrés Bello, Santiago, Cile) e Rodrigo Contreras Ramos (Instituto Milenio de Astrofísica, Santiago, Cile) ha sfruttato alcune osservazioni ottenute con il telescopio infrarosso per survey VISTA, nell'ambito della survey pubblica dell'ESO nota come VVV (Stelle variabili nella Via Lattea, o "Variables in the Via Lactea with VISTA" in inglese) per passare al setaccio le zone centrali della Via Lattea. Usando la luce infrarossa, meno influenzata dalla polvere cosmica rispetto alla luce visibile, e sfruttando le condizioni osservative eccellenti all'Osservatorio dell'ESO al Paranal, l'equipe ha potuto ottenere una veduta di questa regione più nitida delle precedenti. Hanno così trovato una dozzina di vetuste stelle RR Lyrae nel cuore della Via Lattea che erano finora rimaste sconosciute.

Il centro della Via Lattea è densamente popolato – una caratteristica comune a molte galassie, ma unica per la sua vicinanza così da poter essere studiata in dettaglio. La scoperta di stelle RR Lyrae fornisce indizi probanti per gli astronomi che devono decidere tra due teorie contrastanti sulla formazione dei rigonfiamenti centrali.

Le stelle RR Lyrae si trovano di solito negli ammassi globulari densi. Sono stelle variabili: la luminosità di ciascuna stella fluttua in modo regolare. Osservando la lunghezza di ogni ciclo di crescita e decrescita di una RR Lyrae e misurandone la brillantezza gli astronomi possono calcolarne la distanza 1.

Panoramica del centro della Via Lattea

Purtroppo, questi eccellenti indicatori di distanza sono frequentemente tenuti nell'ombra da stelle più giovani e brillanti e in alcune regioni sono completamente oscurati dalla polvere. Non era stato perciò possibile identificare stelle di tipo RR Lyrae nelle zone centrali della Via Lattea, molto affollate, finchè non è stata realizzata la survey pubblica VVV usando la luce infrarossa. Anche così, l'equipe al lavoro sui dati ha descritto il compito di identificare la stelle RR Lyrae tra la folla di stelle più brillanti come "scoraggiante", potremmo dire, come cercare il classico ago nel pagliaio!

Ma il duro lavoro ha avuto una grande ricompensa con l'identificazione di una dozzina di stelle RR Lyrae. La scoperta indica che i resti di alcuni antichi ammassi globulari sono spersi nel rigonfiamento centrale della Via Lattea.

Rodrigo Contreras Ramos spiega: "La scoperta di stelle RR Lyrae nel cuore dalla Via Lattea ha conseguenze importanti sulla formazione dei nuclei galattici. Questo indizio favorisce lo scenario in cui il rigonfiamento centrale era composto in origine da alcuni ammassi globulari che si sono fusi."

Questo video mostra uno zoom su una parte di cielo vicina al centro della nostra Via Lattea.

La teoria che i rigonfiamenti centrali si formino appunto per mezzo della fusione di ammassi globulari è contestata da un'ipotesi concorrente che prevede invece un rapido accrescimento di gas. La scoperta di queste stelle RR Lyrae – che quasi sempre si trovano negli ammassi globulari – è una forte indicazione che il rigonfiamento della Via Lattea si sia veramente formato attraverso la loro fusione. È facile dunque estendere il risultato anche ai rigonfiamenti centrali di altre galassie simili.

Queste stelle non rappresentano solo un forte indizio verso una specifica teoria di evoluzione galattica, ma hanno delle importanti qualità intrinseche: hanno probabilmente più di 10 miliardi di anni e rappresentano perciò i fiochi ma ostinati superstiti dei più vecchi e massicci ammassi stellari della Via Lattea.

Questo video, basato su osservazioni ottenute nell'infrarosso dal telescopio infrarosso per survey VISTA, mostra la zona centrale della Via Lattea. I cerchi indicano le molte stelle variabili all'interno del campo di vista. Sono identificabili poichè la loro luminosità aumenta e diminuisce a intervalli regolari.

Note

1 Le stelle RR Lyrae, come altre variabili regolari, per esempio le Cefeidi, mostrano un legame semplice tra la velocità con cui cambiano la loro luminosità e la loro stessa luminosità intrinseca. Periodi più lunghi corrispondono a stelle più brillanti. La relazione periodo-luminosità si può perciò usare per ricavare la distanza di una stella, misurando il periodo di variazione e la luminosità apparente.

Fonte