Un gruppo di ricercatori dell’Università dell’Arizona ha sfruttato gli spettri di oltre 730 mila galassie vicine alla nostra per studiare per la prima volta l’alone di polvere e idrogeno che circonda la nostra galassia.
Disegnare una mappa o dipingere un’immagine della nostra galassia come apparirebbe dall’esterno non è facile, visto che purtroppo non è possibile partire per una missione fuori dalla Via Lattea per fotografarla. Allo stesso tempo è fondamentale per gli astronomi capire con precisione quali siano i “nostri confini”. In base a recenti studi di altre galassie simili alla nostra e a osservazioni realizzate con il telescopio da 2,5 metri della Sloan Digital Sky Survey, i ricercatori sono stati in grado di individuare per la prima volta il velo di gas che avvolge la Via Lattea (una galassia a spirale barrata), cioè l’alone galattico.
Immaginate di dover descrivere a qualcuno come è fatta la vostra casa esternamente, ma voi non siete mai usciti fuori per guardarla. È quasi impossibile. Per questo, per anni, l’alone della Via Lattea è rimasto un grande mistero. Se non si può uscire dalla galassia, come tracciarne i confini? Per arrivare a questo straordinario risultato (illustrato nell’ultimo numero di Nature Astronomy) gli esperti dell’Università dell’Arizona hanno sfruttato gli spettri di 732.225 galassie vicine alla nostra. Huanian Zhang e Dennis Zaritsky hanno riportato le prime rilevazioni di idrogeno diffuso che aleggia nel vasto alone che circonda la Via Lattea (alone fatto anche di stelle, ammassi globulari, polvere cosmica e materia oscura).
L’universo è composto per il 27 per cento da materia oscura, per il 5 per cento scarso di materia ordinaria, e tutto il resto (il 68 per cento) è energia oscura. Allo stesso modo, la materia che compone la Via Lattea non è tutta visibile. Buon parte della materia è quel qualcosa di misterioso che non emette alcuna radiazione elettromagnetica e che non interagisce con nulla (cioè, con la materia ordinaria), ma senza il quale non si spiegherebbero numerosi fenomeni che osserviamo nel cosmo. La materia oscura, appunto.
In una galassia come la nostra, la materia oscura risiede nell’alone galattico, quella zona che si estende per circa 10-30 volte la distanza tra il centro della nostra galassia e il Sole. «Abbiamo dedotto la sua esistenza attraverso delle simulazioni dinamiche di galassie», spiega Zaritsky. Dato che il rapporto tra materia normale e materia oscura è ormai noto, abbiamo una buona idea di quanta materia barionica dovrebbe trovarsi nell’alone». Combinando un così importante numero di spettri, i ricercatori hanno coperto una grande porzione di spazio che circonda la Via Lattea scoprendo che l’idrogeno diffuso avvolge l’intera galassia.
Già in passato, grazie ai radiotelescopi, erano state rilevate delle sacche di idrogeno, ma in uno stato diverso rispetto a quello dell’alone. La linea spettrale che è emersa dall’analisi dei dati indica la presenza di un particolare stato di idrogeno che è diverso dalla maggior parte dell’idrogeno trovato nell’universo. Sulla Terra l’idrogeno si presenta come un gas costituito da molecole di due atomi di idrogeno legati insieme, mentre altrove nello spazio l’idrogeno esiste sotto forma di singoli atomi con carica positiva, negativa o neutra. L’idrogeno neutro costituisce una piccola porzione rispetto alla sua forma ionizzata (con carica positiva), che costituisce più del 99,99 per cento del gas che attraversa l’universo. Perché l’idrogeno dell’alone galattico è invisibile? A meno che gli atomi neutri non vengano energizzati dall’interazione con qualcosa, sono difficili da osservare. Questo accade anche con altre galassie.
Il prossimo passo per i ricercatori sarà quello di analizzare ancora più spettri per mappare con precisione la distribuzione e i movimento del gas nela nostra galassia.
Lo studio: “The Galaxy’s veil of excited hydrogen”, di Huanian Zhang e Dennis Zaritsky
Eleonora Ferroni
media.inaf.it