I ricercatori definiscono il confine della Via Lattea a 40mila anni luce con i dati del satellite Gaia

Un gruppo internazionale di scienziati ha definito l’esatta frontiera di Via Láctea per quanto riguarda la sua capacità di generare nuovi corpi celesti. Il limite della regione di formazione stellare della nostra galassia è compreso tra 35.000 e 40.000 anni luce dal centro galattico. La scoperta pone fine a decenni di incertezza sulle reali dimensioni della struttura che ospita Sistema Solar.

La mappatura senza precedenti ha richiesto l’analisi delle informazioni di oltre 100.000 stelle giganti sparse nello spazio. I ricercatori hanno incrociato misurazioni ultra precise di posizione e movimento con simulazioni avanzate dell’evoluzione cosmica. Il risultato del lavoro è stato pubblicato sulla rivista scientifica Astronomy & Astrophysics. La nuova misurazione cambia la comprensione fondamentale delle dinamiche del nostro indirizzo nell’universo.

Desafio per mappare la struttura galattica dall’interno verso l’esterno

L’osservazione di Via Láctea impone una barriera fisica naturale agli astronomi da terra. Le galassie Estudar situate a milioni di anni luce di distanza sono solitamente un compito più semplice che analizzare le nostre stesse vicinanze. Il pianeta Terra è sepolto nel disco galattico. Tentar disegnare i contorni di questa struttura equivale a mappare una fitta foresta senza poter abbandonare gli alberi. Nuvens spessi strati di gas e polvere interstellari bloccano la vista dei telescopi in molte direzioni.

Apesar degli ostacoli visivi, la recente tecnologia ha consentito progressi significativi nell’esplorazione dello spazio. Gli scienziati sono riusciti a registrare la prima immagine del buco nero supermassiccio Sagitário A*, situato nel nucleo della galassia. I team hanno inoltre identificato che il disco galattico presenta pieghe e distorsioni ai bordi, scartando l’idea di una spirale perfettamente piatta. Faltava scopre il punto esatto in cui la galassia perde la capacità di condensare materia per accendere nuovi soli.

Idade di Stars rivela il punto di interruzione esatto

La soluzione al mistero è arrivata dall’analisi dell’età delle stelle distribuite sul disco. Il ricercatore Karl Fiteni, di Universidade di Insubria, presso Itália, ha condotto l’indagine che ha identificato un chiaro schema matematico. Le galassie a spirale crescono dall’interno verso l’esterno durante la loro evoluzione. Il nucleo concentra le stelle più antiche del sistema. Conforme la distanza dal centro aumenta, l’età media delle stelle diminuisce progressivamente.

Il comportamento previsto subì un improvviso cambiamento alla soglia dei 40mila anni luce dal nucleo. La tendenza al ringiovanimento stellare a questo punto è completamente scomparsa. Le stelle situate oltre questo confine iniziarono a registrare età molto più antiche. Il grafico della distribuzione formava una curva a forma di U. Il punto più basso di questa linea segnava il confine esatto della fabbrica stellare di Via Láctea.

Para Per raggiungere questo livello di precisione, il team internazionale ha utilizzato una combinazione di strumenti tecnologici all’avanguardia:

• Il satellite europeo Gaia ha fornito una mappatura tridimensionale di miliardi di corpi celesti con una precisione astrometrica senza precedenti.
• I programmi di osservazione LAMOST e APOGEE hanno fornito dati spettrografici dettagliati sulla composizione chimica delle stelle.
• Supercomputadores ha elaborato simulazioni di N corpi per modellare l’evoluzione gravitazionale del sistema nel corso di miliardi di anni.

L’integrazione di questi tre pilastri di dati ha permesso di isolare il comportamento delle stelle giganti nei margini più lontani e oscuri del disco galattico.

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Il radiale Migração spinge le stelle antiche verso i bordi

La presenza di vecchie stelle in una regione lontana ha sollevato nuove domande ai ricercatori. La risposta al fenomeno risiede in un processo meccanico noto come migrazione radiale stellare. Le stelle trovate ai bordi di Via Láctea non si sono formate in quelle coordinate estreme. Eles sono nati nelle regioni centrali e dense della galassia. L’interazione gravitazionale con i bracci di spirale spingeva questi corpi celesti verso l’esterno in modo lento e costante.

Il movimento funziona come un’onda dell’oceano che allontana gradualmente gli oggetti dall’origine. Victor P. Debattista, ricercatore Universidade di Lancashire, ha sottolineato che le stelle nel disco esterno mantengono orbite quasi circolari. Le caratteristiche orbitali dimostrano che le stelle appartengono al disco originale e non sono arrivate lì attraverso collisioni con galassie satelliti. Il viaggio richiede miliardi di anni per essere completato. Apenas le stelle più vecchie hanno avuto abbastanza tempo per raggiungere il limite dei 40.000 anni luce.

Il ricercatore João A. S. Amarante, di Universidade Jiao Tong di Xangai, ha evidenziato l’importanza della modellazione virtuale nello studio. Le simulazioni hanno dimostrato che la migrazione stellare modifica il profilo dell’età del disco galattico in modo prevedibile. I modelli matematici hanno confermato le osservazioni fatte dai telescopi.

Hipóteses sul blocco della nascita di nuove stelle

Gli scienziati stanno ora studiando le ragioni per cui la formazione stellare si interrompe bruscamente al confine mappato. La comunità astronomica lavora con tre ipotesi principali per spiegare il fenomeno. La prima suggerisce che la barra centrale di Via Láctea agisca come un blocco fisico contro il flusso di gas necessario per la creazione stellare. La seconda teoria punta a deformazioni gravitazionali ai bordi del piano galattico. La terza possibilità indica che il gas nella regione esterna raggiunge un livello estremo di rarefazione. Il materiale non può raffreddarsi abbastanza da collassare e generare un’accensione nucleare.

Il ricercatore Joseph Caruana, di Universidade e Malta, valuta che il volume di dati elaborati inaugura una fase senza precedenti nell’astronomia moderna. Combinando osservazioni reali con un’enorme potenza di calcolo è possibile testare vecchie teorie con precisione matematica. L’arrivo di nuovi strumenti di osservazione promette di accelerare il ritmo delle scoperte.

I programmi astronomici 4MOST e WEAVE entreranno in funzione nei prossimi anni per espandere la raccolta dati. L’apparecchiatura analizzerà miliardi di stelle aggiuntive nelle regioni più oscure della galassia. Le informazioni affineranno le stime dell’età e del moto proprio dei corpi celesti. Il limite di 40.000 anni luce stabilisce un nuovo punto zero per comprendere le dinamiche evolutive delle galassie a spirale in tutto l’universo.