ESA title
Agency

Uno scontro galattico potrebbe aver dato il via alla formazione del sistema solare

25/05/2020 273 views 2 likes
ESA / Space in Member States / Italy

La formazione del Sole, del sistema solare e la conseguente nascita della vita sulla Terra potrebbero essere la conseguenza di una collisione tra la nostra galassia, la Via Lattea, ed una galassia più piccola chiamata Sagittario, scoperta negli anni 1990 in orbita attorno alla nostra galassia.

Gli astronomi sanno da tempo che la galassia del Sagittario si infrange ripetutamente sul disco della Via Lattea, mentre la sua orbita intorno al nucleo della galassia si restringe come risultato delle forze gravitazionali. Studi precedenti suggeriscono che questa cosiddetta galassia Nana Ellittica del Sagittario abbia avuto un forte effetto su come le stelle si muovono nella Via Lattea. Alcuni sostengono addirittura che la struttura a spirale, caratteristica della diecimila volte più massiccia Via Lattea, potrebbe essere il risultato degli almeno tre scontri con il Sagittario di cui si è a conoscenza, nel corso degli ultimi sei miliardi di anni.

Un nuovo studio, basato sui dati raccolti dalla potente missione Gaia dell'ESA per la mappatura della galassia, ha rivelato per la prima volta che l'influenza del Sagittario sulla Via Lattea potrebbe essere ancora più sostanziosa. Sembra che le increspature causate da queste collisioni abbiano innescato massicci episodi di formazione stellare, uno dei quali corrisponde a grandi linee con l'epoca di formazione del Sole circa 4.7 miliardi di anni fa.

"Da modelli esistenti, si sa che il Sagittario è caduto nella Via Lattea tre volte – la prima circa cinque o sei miliardi di anni fa, poi circa due miliardi di anni fa, ed infine un miliardo di anni fa", spiega Tomás Ruiz-Lara, un ricercatore di astrofisica presso l'Istituto di Astrofisica delle Canarie (IAC) a Tenerife, Spagna, e autore principale del nuovo studio pubblicato su Nature Astronomy.

"Quando abbiamo esaminato i dati di Gaia relativi alla Via Lattea, abbiamo trovato tre periodi di aumentata formazione stellare che hanno avuto il picco rispettivamente 5,7 miliardi, 1,9 miliardi e 1 miliardo di anni fa, periodi che corrispondono a quando si pensa il Sagittario sia passato attraverso il disco della Via Lattea".

Increspature dell'acqua

I ricercatori hanno analizzato luminosità, distanze e colori delle stelle entro una sfera di circa 6.500 anni luce intorno al Sole e hanno confrontato i dati con modelli esistenti di evoluzione stellare. Secondo Tómas Ruiz-Lara, l'idea che la galassia nana possa aver avuto un tale effetto ha molto senso.

"All'inizio c'è una galassia, la Via Lattea, che è relativamente tranquilla", continua Tomás. "Dopo una prima epoca violenta di formazione stellare, parzialmente innescata da una precedente collisione, come abbiamo descritto in uno studio precedente, la Via Lattea ha raggiunto uno stato di equilibrio in cui le stelle si formavano stabilmente. Improvvisamente, il Sagittario cade nel mezzo e disturba l'equilibrio, facendo muovere tutto il gas e la polvere precedentemente fermi all'interno della galassia più grande come delle increspature sull'acqua".

In alcune zone della Via Lattea, queste increspature avrebbero portato a maggiori concentrazioni di polvere e di gas, svuotando le altre zone. L'alta densità del materiale in queste aree avrebbe poi innescato la formazione di nuove stelle.

"Sembra che il Sagittario non solo abbia delineato la struttura e influenzato le dinamiche di come le stelle si muovono nella Via Lattea, ma ha anche portato ad una crescita della Via Lattea", commenta Carme Gallart, un co-autore del documento, sempre dell'IAC. "Sembra che una importante parte della massa stellare della Via Lattea si sia formata a causa delle interazioni con il Sagittario e non esisterebbe altrimenti". 

La nascita del Sole

Play
$video.data_map.short_description.content

In effetti, è possibile che anche il Sole ed i suoi pianeti non sarebbero esistiti se la galassia nana del Sagittario non fosse rimasta intrappolata nella forza gravitazionale della Via Lattea e non si fosse poi scontrata alla fine con il suo disco.

"Il Sole si è formato quando le stelle si stavano formando nella Via Lattea per via del primo passaggio del Sagittario", continua Gallart. "Non sappiamo se la particolare nuvola di gas e polvere che si è trasformata nel Sole sia collassata per via degli effetti del Sagittario oppure no. Ma è uno scenario possibile perché l'età del Sole è coerente con una stella formatasi come risultato di un effetto del Sagittario".

Ogni collisione ha tolto al Sagittario una parte di gas e di polvere, rimpicciolendo la galassia dopo ogni passaggio. I dati a disposizione suggeriscono che il Sagittario possa esser passato di nuovo attraverso il disco della Via Lattea abbastanza di recente, nelle ultime centinaia di milioni di anni, e che sia attualmente molto vicino ad esso. Di fatti, il nuovo studio ha rilevato una recente raffica di formazione stellare, suggerendo una nuova possibile ondata di nascite stellari in atto.

Secondo lo scienziato a capo del progetto Gaia per l'ESA, Timo Prusti, tali approfondimenti dettagliati sulla storia della formazione stellare della Via Lattea non sarebbero stati possibili prima di Gaia, il telescopio per la mappatura stellare lanciato a fine 2013, i cui dati pubblicati nel 2016 e nel 2018 hanno rivoluzionato lo studio della galassia.

"Alcune determinazioni della storia di formazione stellare nella Via Lattea esistevano prima, basate sui dati dalla missione ESA Hipparcos dei primi anni '90", continua Timo Prusti. "Ma queste osservazioni erano focalizzate sulle immediate vicinanze del Sole. Non erano davvero rappresentative e quindi non è stato possibile scoprire quelle esplosioni nella formazione stellare che adesso vediamo".

"Questa è veramente la prima volta che vediamo una storia di formazione stellare dettagliata della Via Lattea. Si tratta di un testamento al potere scientifico di Gaia che abbiamo visto manifestarsi più volte in innumerevoli studi innovativi in un periodo di solo un paio di anni".

Maggiori informazioni:

"The recurrent impact of the Sagittarius dwarf on the Milky Way star formation history" di T. Ruiz-Lara e altri, è pubblicato su Nature Astronomy.

Per maggiori informazioni contattare

Tomás Ruiz-Lara
Instituto de Astrofísica de Canarias
San Cristóbal de La Laguna, Tenerife, Spain
Email: tomasruizlara@gmail.com

Carme Gallart
Instituto de Astrofísica de Canarias
San Cristóbal de La Laguna, Tenerife, Spain
Email: carme.gallart@iac.es

ESA Media Relations
Email: media@esa.int