09:56 23 Aprile 2021
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Gli scienziati hanno scoperto almeno 600 stelle che si muovono velocemente in orbita a più di 445 km/s. Le più veloci probabilmente non rimarranno all’interno della Via Lattea e diventeranno corpi extra-galattici.

Al momento non è noto quale sia la ragione di queste velocità, ma si spera che questa scoperta aiuti gli astronomi a studiare l’area centrale della nostra galassia e l’alone di materia oscura.

Seconda galassia

Nel 1988 l’astrofisico americano Jack Hills, studioso della nube di Oort, propose che, se una coppia di stelle si fosse avvicinata ad un buco nero supermassiccio, la stessa si sarebbe divisa: una stella sarebbe stata attratta dal buco, mentre l’altra respinta a una velocità tale da abbandonare la galassia.

La scoperta delle stelle iperveloci avrebbe potuto servire per provare la presenza di un buco nero supermassiccio al centro della Via Lattea, ma prima di arrivare a provarne l’esistenza ci vorrà ancora molto tempo. Nel frattempo il lavoro di Hills fu dimenticato.

Dopo circa una ventina d’anni il giovane ricercatore di Harvard Warren Brown si mise a studiare i movimenti delle stelle vagabonde blu che si trovano ai confini della Via Lattea.

Nel 2005 fra queste stelle Brown scoprì una gigante più giovane a una distanza di 71 kiloparsec dal centro della Galassia. La stella (SDSS J090745.0+024507) viaggiava a una velocità di 709 km/s.

In quel momento era la stella più veloce nella periferia della nostra Galassia. In base alla sua traiettoria e velocità gli scienziati calcolarono che la stella fosse partita dal centro della Galassia circa 80 milioni di anni fa. A spiegare il fenomeno nel modo migliore fu il meccanismo di Hills.

Oggi è stata confermata l’esistenza di 17 stelle iperveloci, la maggior parte delle quali scoperte da Brown. Secondo le stime, nella Via Lattea sono presenti circa un migliaio di questi corpi celesti.

Record di velocità

Una delle stelle più veloci è US 708 nella costellazione dell’Orsa Maggiore. Fu scoperta nel 1982 e riscoperta nel 2005. Per lungo tempo si pensò che, come anche altri corpi celesti di questa tipologia, anch’essa fosse stata respinta dal centro della Galassia dal buco nero supermassiccio. Tuttavia, nel 2015 gli scienziati dello European Southern Observatory acclararono che non era così.

Sfruttando i dati d’archivio ottenuti dal telescopio Pan-STARSS, gli scienziati definirono con precisione la velocità della stella, ossia 1.200 km/s. Gli scienziati ipotizzarono che US 708 viaggiasse accompagnata da una nana bianca. In seguito i due corpi celesti entrarono in collisione ed esplosero. Questo fece sì che US 708 (o meglio, ciò che rimase dal nucleo originario di questa stella) accelerò a tal punto da venire respinta verso la periferia della Galassia.

Nel 2019 il record di US 708 fu battuto dalla stella S5-HSV1 nella costellazione della Gru. Il corpo celeste fu rilevato dal Telescopio Anglo-Australiano. La stella presentava una velocità di 1.700 km/s. Oggi è l’unica stella iperveloce di cui siamo molto probabilmente sicuri che provenga dal centro della Via Lattea.

Ma non è probabilmente l’unica.

Infatti, Aleksandr Tutukov dell’Istituto di Astronomia della RAN ha ipotizzato che le stelle possano quasi raggiungere la velocità della luce. Perché questo sia possibile è necessario un buco nero ancora più supermassiccio generato dalla fusione con il nucleo di un’altra galassia. Nella Via Lattea non è possibile generare una stella dotata di velocità relativistica perché disponiamo di un unico buco nero supermassiccio. Se gli scienziati trovassero un corpo celeste simile, vorrà dire che sarà arrivato da un’altra galassia.

Superare l’alone di materia oscura

Al momento è nell’alone di materia oscura che vengono rilevate le stelle iperveloci, ossia oltre l’area visibile della Galassia. A differenza della consueta “popolazione” di queste aree galattiche dove troviamo vecchie stelle rosse che si stanno spegnendo, le iperveloci sono blu. Sono stelle che nascono nel centro della Via Lattea, un’area dove la siderogenesi è particolarmente attiva. Tuttavia, il potete campo gravitazionale del buco nero supermassiccio le divide inviandole a grande velocità fuori dalla galassia. Sono stelle molto luminose e, dunque, più facilmente rilevabili.

Gli scienziati sono stati indotti a concepire l’esistenza dell’alone per via dell’anomala velocità di rotazione delle aree esterne della Galassia. Tale anomalia sarebbe inspiegabile se in quelle aree vi fossero soltanto stelle. Per spiegare il fenomeno è necessaria la presenza di una grande quantità di ulteriore massa, denominata materia oscura perché non siamo in grado di studiarla in maniera diretta.

Non sappiamo sotto quale forma si presenti l’alone, ma le traiettorie delle iperveloci potrebbero aiutarci a rispondere a questo quesito. Analizzando questi dati, il professor Abraham Loeb di Harvard e i suoi colleghi hanno stimato la massa complessiva della Via Lattea e della materia oscura a circa 1.200-1.900 miliardi la massa del Sole.

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