Gli astronomi sono un passo più vicini a rivelare le proprietà della materia oscura che avvolge la Via Lattea, grazie a una nuova mappa di dodici flussi di stelle in orbita all'interno del nostro alone galattico. Comprendere questi flussi stellari è molto importante per gli astronomi. Oltre a rivelare la materia oscura che tiene le stelle nelle loro orbite, ci raccontano anche la storia della formazione della Via Lattea, rivelando che è cresciuta costantemente nel corso di miliardi di anni distruggendo e consumando sistemi stellari più piccoli.
"Stiamo vedendo questi flussi essere interrotti dall'attrazione gravitazionale della Via Lattea e alla fine diventare parte della Via Lattea. Questo studio ci dà un'istantanea delle dinamiche della Via Lattea, come ad esempio quali tipi di sistemi stellari più piccoli ingloba. Man mano che la nostra galassia invecchia, diventa più grande", ha spiegato il professor Ting Li dell'Università di Toronto, l'autrice principale dell'articolo.
La Prof.ssa Li e il suo team internazionale di collaboratori hanno avviato un programma dedicato, il Southern Stellar Stream Spectroscopic Survey (S5), per misurare le proprietà dei flussi stellari: i resti polverizzati di piccole galassie vicine e ammassi stellari che vengono fatti a pezzi dalla nostra Via Lattea.
Li e il suo team sono il primo gruppo di scienziati a studiare una così ricca collezione di flussi stellari, misurando le velocità delle stelle utilizzando l'Anglo-Australian Telescope (AAT), un telescopio ottico di 4 metri in Australia. Li e il suo team hanno usato lo spostamento doppler della luce, la stessa proprietà utilizzata dalle pistole radar per catturare i conducenti in eccesso di velocità, per scoprire quanto velocemente si muovono le singole stelle.
A differenza di studi precedenti che si sono concentrati su un flusso alla volta, "S5 è dedicato alla misurazione del maggior numero possibile di flussi, cosa che possiamo fare in modo molto efficiente con le capacità uniche dell'AAT", ha commentato il co-autore Professor Daniel Zucker della Macquarie University.
Le proprietà dei flussi stellari rivelano la presenza della materia oscura invisibile della Via Lattea. "Pensa a un albero di Natale", ha spiegato il co-autore Professor Geraint F. Lewis dell'Università di Sydney. "In una notte buia, vediamo le luci di Natale, ma non l'albero intorno a cui sono avvolte. Ma la forma delle luci rivela la forma dell'albero". "È lo stesso con i flussi stellari: le loro orbite rivelano la materia oscura".
Oltre a misurare le loro velocità, gli astronomi possono utilizzare queste osservazioni per elaborare le composizioni chimiche delle stelle, dicendoci dove sono nate. "I flussi stellari possono provenire sia da galassie che da ammassi stellari disgregati", ha affermato il professor Alex Ji dell'Università di Chicago, co-autore dello studio. "Questi due tipi di flussi forniscono diverse intuizioni sulla natura della materia oscura".
Secondo Li, queste nuove osservazioni sono essenziali per determinare come la nostra Via Lattea è sorta dall'universo dopo il Big Bang. "Per me, questa è una delle domande più intriganti, una domanda sulle nostre origini", ha dichiarato Li. "È il motivo per cui abbiamo fondato S5 e costruito una collaborazione internazionale per affrontare questo problema".
Un ingrediente cruciale per il successo di S5 sono state le osservazioni della missione spaziale europea Gaia. "Gaia ci ha fornito misurazioni squisite di posizioni e moti delle stelle, essenziali per identificare i membri dei flussi stellari", ha affermato il dottor Sergey Koposov, lettore di astronomia osservativa presso l'Università di Edimburgo e co-autore dello studio.
Il team di Li prevede di produrre più misurazioni sui flussi stellari nella Via Lattea. Nel frattempo, è soddisfatta di questi risultati come punto di partenza. "Nel prossimo decennio, ci saranno molti studi dedicati che esamineranno i flussi stellari", ha spiegato Li. "Siamo pionieri in questo viaggio. Sarà molto eccitante!"