Le galassie crescono catturando materiale dallo spazio intergalattico e inglobando altre galassie. Questo fenomeno è osservabile nell’universo e sappiamo che deve essere avvenuto anche nel passato con la nostra galassia, la Via Lattea. Grazie all’osservatorio Gaia, gli astronomi hanno ora scoperto due delle fusioni più antiche che hanno avuto luogo nella nostra galassia.
Gaia è una missione dell’Agenzia Spaziale Europea responsabile della mappa più precisa della Via Lattea mai creata. Una mappa del genere ci dice dove si trovano oggi miliardi di stelle, ma può anche essere utilizzata per l’archeologia galattica – scoprire da dove provengono alcune delle sue stelle.
Una fusione di galassie è un processo lento e disordinato. Di solito porta molto più gas, che finisce per formare nuove stelle. Le stelle più vecchie delle galassie originali si mescolano insieme e se si scattasse solo una fotografia non si sarebbe in grado di distinguerle. Ma i dati di Gaia, combinati con gli spettri delle stelle dal Sloan Digital Sky Survey (DR17), ci hanno permesso di rivelare molto di più.
La vasta mappa di Gaia fornisce anche informazioni sul movimento delle stelle. Se un gruppo di stelle si muove tutte nello stesso modo, è un indizio che potrebbero essere correlate, ma la prova viene dalla loro composizione chimica.
Le stelle sono principalmente idrogeno ed elio, ma contengono anche una spruzzata di altri elementi. Questo è noto come metallicità e può funzionare come un’impronta digitale e come un timbro temporale. Più la stella è vecchia, minore è la metallicità. Le stelle hanno creato gli elementi oltre l’elio, quindi le stelle più vecchie avevano meno metalli a disposizione quando si sono formate. Inoltre, le stelle che si sono formate nella stessa regione avranno una composizione simile.
Mettendo insieme metallicità e movimento, i ricercatori possono scoprire se questi gruppi appartengono a un insieme.
Questo processo è stato fatto più volte, con flussi di stelle come il flusso di Pontus e il “povero vecchio cuore” della Via Lattea nel 2022, così come la più recente grande fusione, causata dalla collisione con la galassia Gaia Enceladus/Sausage tra 8 e 10 miliardi di anni fa. I due nuovi componenti si chiamano “Shakti” e “Shiva” e sono molto più vecchi. Si sono fusi con la proto-Via Lattea tra 12 e 13 miliardi di anni fa.
“Quello che è veramente sorprendente è che possiamo rilevare queste antiche strutture”, ha detto in una dichiarazione Khyati Malhan dell’Istituto Max Planck per l’Astronomia (MPIA), che ha guidato la ricerca. “La Via Lattea è cambiata così significativamente da quando queste stelle sono nate che non ci aspetteremmo di riconoscerle così chiaramente come un gruppo – ma i dati senza precedenti che otteniamo da Gaia lo hanno reso possibile.”
“Quando abbiamo visualizzato le orbite di tutte queste stelle, due nuove strutture si sono distinte dal resto tra le stelle di una certa composizione chimica”, ha aggiunto Khyati. “Le abbiamo chiamate Shakti e Shiva.”
La differenza eccitante tra Shakti e Shiva rispetto al Vecchio Cuore della Via Lattea è che questi componenti sono sparsi lontano dal nucleo della nostra galassia. Shakti orbita più lontano di Shiva e in modo più circolare. Se potessimo tornare indietro nel tempo di 12 miliardi di anni, non vedremmo una galassia con bracci a spirale in un disco sottile. Vedremmo i disordinati flussi di stelle da molteplici collisioni.
“Shakti e Shiva potrebbero essere le prime due aggiunte al ‘povero vecchio cuore’ della nostra Via Lattea, avviando la sua crescita verso una grande galassia”, ha detto in un’altra dichiarazione Hans-Walter Rix, anche lui dell’MPIA e il principale “archeologo galattico” del lavoro del 2022.
Le future pubblicazioni di Gaia potrebbero rivelare più flussi e più antiche componenti della Via Lattea. Potrebbero fornire importanti passaggi mancanti nella formazione e nell’evoluzione della nostra galassia.
Lo studio è pubblicato su The Astrophysical Journal.