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Astronomi cinesi hanno scoperto che la deformazione del disco spirale della Via Lattea è soggetta a una precessione retrograda a causa dell’imponente massa di materia oscura che forma un alone quasi piatto intorno alla nostra galassia. Questo fenomeno è stato osservato in circa un terzo delle galassie a spirale, dove il disco assume una forma simile a quella di un disco in vinile piegato. Le cause di tale deformazione sono molteplici, tra cui collisioni passate con altre galassie, interazioni con galassie satelliti, il campo magnetico intergalattico e l’accumulo di enormi nubi di gas. Tuttavia, per la Via Lattea, l’elemento predominante nella persistenza della deformazione è l’alone di materia oscura che circonda il disco e esercita su di esso un momento torcente.

 

La precessione della deformazione non è statica ma varia nel tempo. Il termine “precessione” indica come l’orientamento della deformazione cambi rispetto all’asse di rotazione della galassia, facendo sì che il picco, o nodo, della deformazione ruoti attorno alla galassia. Questo è un fenomeno simile a quello che causa l’oscillazione delle trottole.

 

Misurare il tasso di precessione della deformazione è sempre stato complicato. Stime precedenti, basate sul movimento verticale di stelle giganti antiche e luminose, erano imprecise e contrarie alle teorie, suggerendo una precessione prograda anziché retrograda. Recentemente, un gruppo di astronomi guidato da Yang Huang dell’Accademia Cinese delle Scienze ha utilizzato le stelle variabili Cefeidi come traccianti più accurati per determinare la precessione della deformazione, confermando che essa avviene in modo retrogrado.

 

Le Cefeidi sono stelle pulsanti di grande massa la cui periodicità è collegata alla loro luminosità intrinseca, permettendo di calcolare con precisione la loro distanza. Queste caratteristiche le rendono ideali per mappare la deformazione.

 

Il team di Huang ha ottenuto i risultati attraverso un metodo definito “motion picture”, utilizzando dati dallo spaziofaro astrometrico Gaia dell’Agenzia Spaziale Europea, che misura posizioni, movimenti e proprietà di oltre un miliardo di stelle. Identificando un campione di 2.613 Cefeidi di varie età, gli autori dello studio hanno mappato le distribuzioni tridimensionali delle Cefeidi per diverse fasce d’età, rivelando la forma e la posizione della deformazione in diversi momenti nel corso degli ultimi 200 milioni di anni. Combinando queste mappe, hanno potuto osservare la precessione della deformazione, che si è rivelata retrograda, con un tasso di 2 chilometri al secondo per ogni kiloparsec di spazio, o 0,12 gradi ogni milione di anni.

 

Inoltre, il metodo “motion picture” ha mostrato che il tasso di precessione diminuisce con la distanza dal centro galattico, suggerendo che a lungo termine ci sarà un aumento della deformazione del disco. I modelli indicano che questa diminuzione è dovuta alla forma oblunga dell’alone di materia oscura che esercita il momento torcente.

 

La forma dell’alone di materia oscura è cruciale perché fornisce dati essenziali per i modelli teorici che cercano di identificare la composizione della materia oscura, come WIMP o assioni, e offre indizi sulla storia formativa della Via Lattea e su come essa sia stata assemblata attraverso fusioni con altre galassie più piccole e interazioni con nubi di gas, contribuendo a plasmare l’alone di materia oscura invisibile.

La scoperta del tasso di precessione della deformazione è stata pubblicata il 27 giugno su Nature Astronomy.

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