Stelle antiche rivelano segreti della Via Lattea

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Stelle giovani (blu), stelle vecchie (rosse) e il Sole (arancione) si muovono tutti nel sottile disco. (Immagine di sfondo AIP di NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC/Caltech))

La nostra galassia, la Via Lattea, è una maestosa galassia a spirale che si compone di diversi elementi distinti. Al centro si trova un rigonfiamento, circondato da un disco sottile e un disco spesso che ospita i bracci a spirale, oltre a un alone esterno. Tradizionalmente, si è ritenuto che il disco sottile fosse il componente più giovane della galassia, ma recenti scoperte hanno sconvolto questa convinzione.

Gli astronomi sono rimasti sbalorditi nel trovare stelle all’interno del disco sottile che sono quasi tanto vecchie quanto l’universo stesso. Questo è particolarmente sorprendente considerando che il disco sottile è la sede del nostro Sistema Solare, con il Sole che ha un’età di circa 5 miliardi di anni. In passato si pensava che il disco sottile si fosse formato tra 8 e 10 miliardi di anni fa, ma le incertezze hanno spinto gli scienziati a cercare stelle antiche per fare chiarezza su questa questione.

All’inizio dell’universo, i soli elementi disponibili erano idrogeno, elio e tracce di litio. Le stelle antiche, essendo state formate in quel periodo remoto, presentano un basso contenuto di elementi più pesanti come ossigeno, carbonio o ferro. Per questo motivo, i ricercatori hanno condotto un’indagine per determinare l’età delle stelle nel disco sottile entro un raggio di 3.200 anni luce dal Sole.

Il risultato è stato sorprendente: un gran numero di stelle nel disco sottile si sono rivelate estremamente antiche, con la maggior parte di esse aventi un’età superiore ai 10 miliardi di anni e alcune addirittura più vecchie di 13 miliardi di anni, formatesi quando l’universo era ancora giovane, con solo centinaia di milioni di anni alle spalle.

Queste stelle antiche nel disco sottile suggeriscono che la formazione della Via Lattea potrebbe essere iniziata molto prima di quanto si pensasse, circa 4-5 miliardi di anni fa, come ha dichiarato Samir Nepal dell’Istituto Leibniz per l’Astrofisica di Potsdam.

Questo studio ha portato a due importanti conclusioni. In primo luogo, il disco sottile di una galassia potrebbe formarsi in tempi relativamente brevi, in linea con le osservazioni di antiche galassie effettuate tramite il JWST e l’ALMA. In secondo luogo, la presenza di stelle antiche nel disco suggerisce che la Via Lattea abbia vissuto episodi intensi di formazione stellare, con stelle massicce che hanno generato supernove e arricchito il disco con elementi pesanti.

La co-autrice Dr. Cristina Chiappini ha sottolineato che la formazione del disco sottile è strettamente legata all’arricchimento chimico precoce della galassia, evidenziando l’importanza di questi processi per la nostra comprensione dell’evoluzione galattica.

Questo studio è stato reso possibile grazie alla combinazione di dati provenienti da diverse fonti e all’applicazione di tecniche avanzate di apprendimento automatico. I dati utilizzati sono stati raccolti dalla missione Gaia dell’Agenzia Spaziale Europea, che sta mappando con precisione la nostra galassia, fornendo informazioni dettagliate su miliardi di stelle.

Un articolo che discute queste importanti scoperte è stato accettato per la pubblicazione in Astronomia & Astrofisica, confermando l’importanza di questa ricerca per la nostra comprensione dell’universo e della nostra stessa galassia, la Via Lattea.

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