I confini esterni della galassia della Via Lattea sono un posto diverso. Le stelle sono molto più difficili da trovare, con la maggior parte di questo ' alone galattico “essere fatto di spazio vuoto. Ma gli scienziati teorizzano che c'è un'abbondanza di una cosa particolare in questa zona desolata: materia oscura . Ora, una squadra di Harvard e il Università dell'Arizona (UA) ha trascorso un po' di tempo a studiare e modellare uno dei vicini più prossimi della galassia per cercare di ottenere maggiori informazioni su quella materia oscura, e come risultato ha escogitato un modo completamente nuovo di guardare l'alone stesso.
Il vicino che hanno usato è il Grande Nube di Magellano (LMC), a galassia satellitare della Via Lattea composta da diversi miliardi di stelle. È posizionato in modo tale da fluttuare intorno ai lati esterni dell'alone dove crea una 'sveglia' attraverso i lati esterni della Via Lattea, simile a come una barca crea una scia quando viaggia attraverso l'acqua.
Video che discute su come LMC e altri cluster possono informarci sulla materia oscura dal collaboratore di UT Paul Sutter.
Credito: canale YouTube di Paul M. Sutter
Data la scarsità di materia normale nell'alone, la scia è fatta attraverso la materia oscura, che interagisce con l'universo solo per l'influenza della gravità. Seguendo i progressi del LMC attraverso l'alone, i team di UA e Harvard sono stati in grado di discernere un contorno della scia di materia oscura utilizzando uno strumento che hanno creato: la prima mappa stellare dettagliata dell'alone esterno.
Quella mappa richiedeva alcune investigazioni inventive per determinare quali stelle fossero effettivamente separate dalla Via Lattea o dall'LMC. Il team ha utilizzato un approccio a due livelli analizzando prima i dati di Gaia , che è in grado di individuare con precisione le posizioni delle stelle ma non è in grado di dire la loro distanza e di combinarle con i dati di NOVITÀ , che ha esaminato un tipo specifico di stella gigante in quella posizione, i dati che li hanno aiutati a determinare la distanza.
Simulazione di come la materia oscura che circonda la Via Lattea è influenzata dall'LMC.
Credito: NASA / JPL-Caltech / NSF / R. Hurt/ N. Garavito-Camargo & G. Besla
La mappa stellare risultante inizia a circa 200.000 anni luce dal centro della Via Lattea e continua a circa 325.000 anni luce oltre. Questa fascia dell'alone esterno è anche la stessa area in cui si sta muovendo l'LMC e il team di Harvard che ha originariamente sviluppato la mappa ha contattato il team UA che aveva elaborato separatamente un modello per prevedere come sarebbe apparsa la materia oscura nell'alone galattico.
Il team combinato ha scoperto che uno dei modelli di UA prevedeva accuratamente la dispersione delle stelle nella mappa sviluppata dal team di Harvard. Il modello di UA utilizzava la popolare teoria della materia oscura nota come ' materia oscura fredda ', e anche se sembrava adattarsi abbastanza bene al profilo della stella, c'era qualche margine di miglioramento. Il team di UA sta continuando a modificare il modello per vedere se può adattarsi meglio allo schema stellare osservato.
Video UT che descrive la caccia alla materia oscura.
Un risultato del modello combinato e della mappa stellare sono maggiori informazioni sulla stessa LMC. Sembra che il LMC stia appena completando la sua prima orbita attorno alla Via Lattea dopo essersi formato nella galassia M31 più di 13 miliardi di anni fa. Alla fine collasserà nella stessa Via Lattea, anche se dopo altri miliardi di anni di spirale intorno ad essa.
Quella danza offre informazioni su come le galassie si fondono più in generale, e il modello e la mappa combinati sembrano confermare la teoria generale di come avvengono tali fusioni. Con una migliore comprensione degli effetti della materia oscura fornita da questo documento, diventerà ancora più facile modellare queste gigantesche fusioni galattiche meglio che mai.
Per saperne di più:
JPL – Gli astronomi rilasciano una nuova mappa all-sky dei tratti esterni della Via Lattea
Natura – Risposta dinamica di tutto il cielo dell'alone galattico alla Grande Nube di Magellano
UA - Gli astrofisici aiutano a tracciare l''oceano' invisibile della materia oscura
Scienza Quotidiano – La galassia della Via Lattea ha un alone grumoso
UT- La materia oscura in decomposizione dovrebbe essere visibile qui nella Via Lattea come un alone intorno alla galassia
Immagine principale:
Mappa stellare che mostra la Via Lattea e LMC con sezioni più chiare che mostrano stelle più dense mentre le sezioni più scure sono aree più sparse di stelle.
Credito: NASA / ESA / JPL-Caltech / Conroy et al