Il telescopio Subaru identifica il bordo più esterno della Via Lattea


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Un team di ricercatori ha identificato il bordo più esterno della Via Lattea. Utilizzando il telescopio Subaru, i ricercatori hanno esaminato il confine del sistema stellare che costituisce la nostra galassia. La dimensione della Via Lattea è di 520.000 anni luce di raggio, 20 volte maggiore della distanza tra il centro galattico e il nostro sistema solare (26.000 anni luce) (Figura 1). Le stelle che raggiungono queste regioni più esterne durante i loro movimenti orbitali sono antiche popolazioni stellari con età di 12 miliardi di anni. L’estensione spaziale in cui vagano queste antiche stelle è quindi importante per comprendere la formazione della Via Lattea.

La nostra galassia contiene una componente dell’alone ampiamente estesa, oltre alla luminosa Via Lattea sotto forma di disco stellare. L’alone contiene circa 1 miliardo di stelle antiche e 150 ammassi globulari con età di 12 miliardi di anni (Figura 1). L’alone contiene quindi i resti di stelle longeve e ammassi stellari che si sono formati nel primo stadio della galassia. Questo suggerisce che la galassia era abbastanza grande già all’inizio prima della successiva formazione della componente più giovane del disco.

Indagare l’estensione di questa componente dell’alone nella galassia è simile a identificare il confine esterno di una foresta dall’interno della foresta stessa  osservando gli alberi. In altre parole, è un compito alquanto arduo. 

Le cosiddette stelle del ramo orizzontale blu (BHB) e le variabili RR Lyr sono indicatori ideali per tracciare la componente dell’alone. Questo perché sono naturalmente abbastanza luminose da determinare la distanza da e verso di loro. Tuttavia, la galassia è così grande che è impossibile identificare le tracce di alone situate al confine esterno utilizzando telescopi da 2,5 a 4 metri.

Il team di ricercatori guidato dallo studente laureato della Tohoku University Tetsuya Fukushima e dal suo supervisore Masashi Chiba ha utilizzato la fotocamera digitale Hyper Suprime-Cam (HSC) sul telescopio Subaru di 8,2 metri di diametro. Questo ha permesso loro di catturare remotissimi e leggerissimi traccianti dell’alone sul bordo esterno della galassia. Il team ha accuratamente selezionato le stelle BHB dal programma di indagine in corso (SSP: Subaru Strategic Program) dati su altri contaminanti con colori simili, come le cosiddette stelle blu, nane bianche, quasar e galassie lontane.

Utilizzando i dati dell’HSC-SSP, il team ha ricavato la densità spaziale delle stelle BHB sopra l’alone della galassia. Mentre questa densità generalmente diminuisce man mano che ci si allontana dal centro galattico, il team ha scoperto un forte calo di densità a circa 520.000 anni luce dal centro galattico. Così, il team aveva finalmente osservato il bordo più esterno della galassia. Questa è circa 20 volte più grande della distanza tra il nostro sistema solare e il centro galattico.

Dodici miliardi di anni fa, si è verificata una fusione di piccole galassie confinate da aloni di materia oscura. La chiave per capire questo è la misurazione della distribuzione della componente dell’alone per accertarne il volume. Questo processo di fusione differisce da galassia a galassia. La nostra vicina, la galassia di Andromeda, ha una componente alone estesa fino a 538.000 anni luce (per lo meno) di raggio. È quindi sistematicamente più grande rispetto all’alone della Via Lattea. I ricercatori stanno progettando di mappare ulteriormente questa antica componente della galassia dopo il completamento finale dell’HSC-SSP.

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