Sebbene la nostra Via Lattea si sia formata da un'unica gigantesca nube di gas e polvere, una nuova ricerca ha scoperto che le stelle nel disco sono diverse da quelle nel rigonfiamento. Un nuovo sondaggio ha misurato la quantità di ossigeno in 50 stelle nella Via Lattea utilizzando il Very Large Telescope dell'ESO per determinare quando e come si sono formate le stelle. L'indagine ha scoperto che le stelle nel rigonfiamento probabilmente si sono formate in meno di un miliardo di anni dopo il Big Bang, quando l'Universo era ancora giovane; le stelle nel disco sono arrivate dopo.
Osservando in dettaglio la composizione delle stelle con il VLT dell'ESO, gli astronomi stanno fornendo uno sguardo nuovo sulla storia della nostra galassia, la Via Lattea. Rivelano che la parte centrale della nostra Galassia si è formata non solo molto rapidamente ma anche indipendentemente dal resto.
'Per la prima volta, abbiamo chiaramente stabilito una 'differenza genetica' tra le stelle nel disco e il rigonfiamento della nostra Galassia', ha affermato Manuela Zoccali, autrice principale dell'articolo che presenta i risultati sulla rivista Astronomy and Astrophysics [1]. 'Deduciamo da ciò che il rigonfiamento deve essersi formato più rapidamente del disco, probabilmente in meno di un miliardo di anni e quando l'Universo era ancora molto giovane'.
La Via Lattea è una galassia a spirale, con bracci a forma di girandola di gas, polvere e stelle che giacciono in un disco appiattito e si estendono direttamente da un nucleo sferico di stelle nella regione centrale. Il nucleo sferico è chiamato rigonfiamento, perché fuoriesce dal disco. Mentre il disco della nostra Galassia è composto da stelle di tutte le età, il rigonfiamento contiene vecchie stelle risalenti all'epoca in cui si è formata la galassia, più di 10 miliardi di anni fa. Pertanto, lo studio del rigonfiamento consente agli astronomi di saperne di più su come si è formata la nostra Galassia.
Per fare ciò, un team internazionale di astronomi [2] ha analizzato in dettaglio la composizione chimica di 50 stelle giganti in quattro diverse aree del cielo verso il rigonfiamento galattico. Hanno utilizzato lo spettrografo FLAMES/UVES sul Very Large Telescope dell'ESO per ottenere spettri ad alta risoluzione.
La composizione chimica delle stelle porta la firma dei processi di arricchimento subiti dalla materia interstellare fino al momento della loro formazione. Dipende dalla storia precedente della formazione stellare e può quindi essere usato per dedurre se esiste un 'legame genetico' tra i diversi gruppi stellari. In particolare, il confronto tra l'abbondanza di ossigeno e ferro nelle stelle è molto illustrativo. L'ossigeno è prodotto prevalentemente nell'esplosione di stelle massicce e di breve durata (le cosiddette supernove di tipo II), mentre il ferro invece ha origine principalmente nelle supernove di tipo Ia [3], che possono impiegare molto più tempo per svilupparsi. Il confronto dell'ossigeno con l'abbondanza di ferro fornisce quindi un'idea del tasso di natalità delle stelle nel passato della Via Lattea.
'Le maggiori dimensioni e la copertura del contenuto di ferro del nostro campione ci consentono di trarre conclusioni molto più solide di quanto fosse possibile fino ad ora', ha affermato Aurelie Lecureur, dell'Osservatorio di Parigi-Meudon (Francia) e co-autrice del documento.
Gli astronomi hanno chiaramente stabilito che, per un dato contenuto di ferro, le stelle nel rigonfiamento possiedono più ossigeno delle loro controparti a disco. Ciò evidenzia una differenza sistematica ed ereditaria tra le stelle rigonfie e quelle a disco.
'In altre parole, le stelle di rigonfiamento non hanno avuto origine nel disco e poi migrano verso l'interno per costruire il rigonfiamento, ma si sono formate indipendentemente dal disco', ha detto Zoccali. 'Inoltre, l'arricchimento chimico del rigonfiamento, e quindi la sua tempistica di formazione, è stato più veloce di quello del disco'.
I confronti con i modelli teorici indicano che il rigonfiamento galattico deve essersi formato in meno di un miliardo di anni, molto probabilmente attraverso una serie di esplosioni stellari quando l'Universo era ancora molto giovane.
Appunti
[1]: “Abbondanza di ossigeno nel rigonfiamento galattico: prove di un rapido arricchimento chimico” di Zoccali et al. È disponibile gratuitamente sul sito Web dell'editore come file PDF.
[2]: The team is composed of Manuela Zoccali and Dante Minniti (Universidad Catolica de Chile, Santiago), Aurelie Lecureur, Vanessa Hill and Ana Gomez (Observatoire de Paris-Meudon, France), Beatriz Barbuy (Universidade de Sao Paulo, Brazil), Alvio Renzini (INAF-Osservatorio Astronomico di Padova, Italy), and Yazan Momany and Sergio Ortolani (Universita di Padova, Italy).
[3]: Le supernove di tipo Ia sono una sottoclasse di supernove storicamente classificate come prive di tracce di idrogeno nei loro spettri. Attualmente sono interpretati come la distruzione di piccole stelle compatte, chiamate nane bianche, che acquisiscono materia da una stella compagna. Una nana bianca rappresenta il penultimo stadio di una stella di tipo solare. Il reattore nucleare nel suo nucleo ha esaurito il combustibile molto tempo fa ed è ora inattivo. Tuttavia, ad un certo punto il peso crescente del materiale accumulato avrà aumentato la pressione all'interno della nana bianca così tanto che le ceneri nucleari al suo interno si accenderanno e inizieranno a bruciare in elementi ancora più pesanti. Questo processo diventa molto rapidamente incontrollato e l'intera stella viene fatta a pezzi in un evento drammatico. Si vede una palla di fuoco estremamente calda che spesso eclissa la galassia ospite.
Fonte originale: Comunicato stampa dell'ESO