Comunicato Stampa

Un'arachide nel centro della Galassia

I telescopi dell'ESO producono la mappa tridimensionale finora più accurata del rigonfiamento centrale della Via Lattea

12 Settembre 2013

Due equipe di astronomi hanno usato dati provenienti dai telescopi dell'ESO per costruire la miglior mappa tridimensionale di sempre della regione centrale della Via Lattea. Hanno scoperto che la regioni interne assumono un aspetto simile a un'arachide, oppure a una X a seconda dell'angolo di vista. Questa strana forma è stata ricostruita usando dati pubblici del telescopio per survey VISTA dell'ESO insieme alla misura del moto di centinaia di stelle deboli del rigofiamento galattico.

Une delle zone più importanti e massicce della galassia è il rigonfiamento galattico: questa enorme nube di circa 10 000 milioni di stelle si estende per migliaia di anni luce, ma la sua struttura e la sua origine non sono mai stati comprese adeguatamente.

Sfortunatamente, dal nostro punto di vista all'interno del disco galattico, la visuale sulla regione centrale - a circa 27000 anni luce di distanza - è disturbata da dense nubi di gas e polvere. Gli astronomi possono vedere meglio il rigonfiamento galattico osservando a lunghezze d'onda maggiori, come quelle della radiazione infrarossa, che può penetrare le nubi di polvere.

Osservazioni precedenti di tutto il cielo dalla survey infrarossa 2MASS avevano già lasciato intuire che il rigonfiamento galattico ha una strana strutttura a forma di X. Ora due gruppi di scienziati hanno usato nuove osservazioni da diversi telescopi dell'ESO per ottenere una visuale migliore della struttura del rigonfiamento.

Il primo gruppo, dal Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics (MPE) di Garching, Germania, ha usato la survey VVV nel vicino infrarosso [1] ottenuta con il telescopio VISTA all'Osservatorio di Paranal dell'ESO, in Cile (eso1101, eso1128, eso1141, eso1242, eso1309). Questa nuova survey pubblica riesce a identificare stelle trenta volte più deboli delle survey precedenti del rigonfiamento galattico. L'equipe ha raccolto un totale di 22 milioni di stelle che appartengono a una classe di giganti rosse le cui proprietà, ben note, permettono di calcolarne la distanza [2].

"La profondità del catalogo stellare di VISTA è di gran lunga maggiore dei lavori precedenti e può rivelare l'intera popolazione di queste stelle in tutte le regioni tranne le più oscurate", spiega Christophe Wegg (MPE), primo autore di uno dei due articoli. "Da questa distribuzione delle stelle possiamo costruire una mappa tridimenzione del rigonfiamento galattico. È la prima volta che viene fatta una tale mappa senza assumere un modello per la forma del rigonfiamento".

"Troviamo che la regione interna della Galassia ha la forma di un'arachide nel suo guscio se vista di lato, mentre appare molto allungata dall'alto", dice Ortwin Gerhard, coatore del primo articolo e a capo del Gruppo di Dinamica all'MPE [3] "È la prima volta che vediamo così chiaramente nella Galassia e simulzioni del nostro gurppo e altri hanno mostrato che questa forma è caratteristica delle spirali con barra che sono iniziate come un puro disco di stelle".

La seconda equipe internazionale, guidata dal dottorando cileno Sergio Vásquez (Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Cile e ESO, Santiago, Cile), ha scelto un approccio diverso per definire la struttura del bulge. Confrontando le immagini prese a undici anni di distanza con il telescopio da 2,2 metri dell'MPG/ESO hanno potuto misurare i minuscoli spostamenti dovuti al moto delle stelle del rigonfiamento in cielo. Questi sono stati combinati con misure del moto delle stesse stelle in direzione dalla Terra, avvicinandosi o allontanandosi, misurando così più di 400 stelle in tre dimensioni [4].

"Questa è la prima volta che così tante velocità in tre dimensioni vengono misurate per le singole stelle in entrambi i lati del rigonfiamento galattico", conclude Vásquez. "Le stelle osservate sembrano muoversi lungo i bracci del rigonfiamento a forma di X mentre le orbite le portano sopra e sotto il piano della Galassia. È tutto ben descritto dalle previsioni dei modelli più all'avanguardia!".

Gli astronomi pensano che la Via Lattea fosse all'origine un puro disco di stelle formate qualche miliardo di anni fa [5]. La parte interna si è quindi incurvata a formare l'arachide tridimensionale che si vede nelle foto ad alta risoluzione.

Note

[1] VVV è la survey "VISTA Variables in the Via Lactea", una delle sei grandi survey effettuate dal telescopio VISTA. I dati della survey VVV sono resi disponibili a tutta la comunità scientifica internazionale attraverso la SAF (Science Archive Facility) dell'ESO che ha reso possibile questo studio all'MPE.

[2] Le giganti rosse del ramo asintotico sono state scelte per questo studio perchè possono essere usate come candele standard: in questa fase della vita di una stella gigante la luminosità è all'incirca indipendente dall'età o dalla composizione. La quantità di gas e polvere che oscura la stella viene calcolata direttamente dai colori osservati nelle giganti per misurare la distribuzione di brillanza non oscurata. Quindi, poichè le stelle giganti hanno circa la stessa luminosità intrinseca (non oscurata), si può ricavare una distanza approssimata per ciascuna stella. La buona copertura spaziale della survey VVV ha permesso misure in tutta la zona interna della Via Lattea e da queste, è stata ricostruita la struttura tridimensionale del rigonfiamneto centrale.

[3] Strutture simili ad arachidi sono state osservate anche nel rigonfiamento centrale di altre galassie e la loro formazione è stata prevista da simulazioni numeriche che mostrano che la forma ad arachide è data dalle stelle in orbita che formano una struttura ad X.

[4] Le osservazioni di queste velocità radiali sono state fatte con lo spettrografo FLAMES-GIRAFFE sul VLT (Very Large Telescope) dell'ESO e con lo spettrografo IMACS all'Osservatorio di Las Campanas.

[5] Molte galassie, tra cui la Via Lattea, mostrano strutture allungate, dette barre, nella regione centrale.

Ulteriori Informazioni

Questo lavoro è stato presentato nell'articolo “Mapping the three-dimensional density of the Galactic bulge with VVV red clump stars” di C. Wegg et al., che sarà pubblicato dalla rivista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, e nell'articolo “3D kinematics through the X-shaped Milky Way bulge”, di S. Vásquez et al., pubblicato recentemente dalla rivista Astronomy & Astrophysics.

La prima equipe è composta da C. Wegg e O. Gerhard (entrambi al Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik, Garching, Germania).

La seconda equipe è composta da S. Vásquez (Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Cile; ESO, Santiago, Cile), M. Zoccali (Pontificia Universidad Católica de Chile), V. Hill (Université de Nice Sophia-Antipolis, CNRS, Observatoire de la Côte d’Azur, Nice, Francia), A. Renzini (INAF − Osservatorio Astronomico di Padova, Italia; Observatoire de Paris, Francia), O. A. González (ESO, Santiago, Cile), E. Gardner (Université de Franche-Comté, Besançon, Francia), V. P. Debattista (University of Central Lancashire, Preston, UK), A. C. Robin (Université de Franche-Comté), M. Rejkuba (ESO, Garching, Germania), M. Baffico (Pontificia Universidad Católica de Chile), M. Monelli (Instituto de Astrofísica de Canarias & Universidad de La Laguna, La Laguna, Tenerife, Spagna), V. Motta (Universidad de Valparaiso, Cile) and D. Minniti (Pontificia Universidad Católica de Cile; Vatican Observatory, Città del Vaticano).

L'ESO (European Southern Observatory, o Osservatorio Australe Europeo) è la principale organizzazione intergovernativa di Astronomia in Europa e l'osservatorio astronomico più produttivo al mondo. È sostenuto da 15 paesi: Austria, Belgio, Brasile, Danimarca, Finlandia, Francia, Germania, Gran Bretagna, Italia, Olanda, Portogallo, Repubblica Ceca, Spagna, Svezia, e Svizzera. L'ESO svolge un ambizioso programma che si concentra sulla progettazione, costruzione e gestione di potenti strumenti astronomici da terra che consentano agli astronomi di realizzare importanti scoperte scientifiche. L'ESO ha anche un ruolo di punta nel promuovere e organizzare la cooperazione nella ricerca astronomica. L'ESO gestisce tre siti osservativi unici al mondo in Cile: La Silla, Paranal e Chajnantor. Sul Paranal, l'ESO gestisce il Very Large Telescope, osservatorio astronomico d'avanguardia nella banda visibile e due telescopi per survey. VISTA, il più grande telescopio per survey al mondo, lavora nella banda infrarossa mentre il VST (VLT Survey Telescope) è il più grande telescopio progettato appositamente per produrre survey del cielo in luce visibile. L'ESO è il partner europeo di un telescopio astronomico di concetto rivoluzionario, ALMA, il più grande progetto astronomico esistente. L'ESO al momento sta progettando l'European Extremely Large Telescope o E-ELT (significa Telescopio Europeo Estremamente Grande), un telescopio da 39 metri che opera nell'ottico e infrarosso vicino e che diventerà "il più grande occhio del mondo rivolto al cielo".

La traduzione dall'inglese dei comunicati stampa dell'ESO è un servizio dalla Rete di Divulgazione Scientifica dell'ESO (ESON: ESO Science Outreach Network) composta da ricercatori e divulgatori scientifici da tutti gli Stati Membri dell'ESO e altri paesi. Il nodo italiano della rete ESON è gestito da Anna Wolter.

Links

• Articoli scientifici: Wegg et al e Vasquez et al.
• Fotografie di VISTA
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Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 30000 3539
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