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Quali sono i confini della Via Lattea?

La Via Lattea
(Image credit: Nasa)

In un recente studio, condotto da un gruppo di astrofisici e pubblicato su arXiv, viene ipotizzato come la nostra galassia sia molto più estesa di quel che credevamo.

Secondo gli astrofisici, infatti, il diametro della via Lattea sarebbe all’incirca di 584 kiloparsec equivalenti a 1.9 milioni di anni luce (1 anno luce è la distanza che la luce copre in un anno viaggiando nel vuoto alla velocità di circa 300.000Km/s); se così fosse la nostra galassia sarebbe sette volte più grande del disco a spirale luminoso che riusciamo a vedere.

Ma da dove proviene questo numero e come è stato calcolato? 

Già da tempo gli astronomi sanno che il disco luminoso della nostra galassia, che ospita anche il nostro Sole, ha un diametro intorno ai 300.000 anni luce. Tuttavia, ci sono varie regioni della via lattea invisibili non solo all’occhio umano, ma anche agli strumenti tecnologici di cui disponiamo. Il disco luminoso, infatti, è circondato da un disco di gas e polveri visibile solo in bande di frequenza della luce diverse dalla luce visibile, che indicativamente va dai 390 ai 700 nm.

Anche considerando questo disco di gas e polveri, però, non riusciamo ad arrivare a un diametro complessivo di 1.9 milioni di anni luce. Difatti, la nostra galassia è circondata da un’immensa quantità di materia oscura, chiamata così proprio perché invisibile, dato che non interagisce in alcun modo con la “materia visibile”. Ma allora come possiamo affermare che la nostra galassia, come anche l’intero universo sia permeato da questa materia?

Se si osserva la velocità di rotazione delle galassie, si nota che le stelle che si trovano ai suoi confini ruotano intorno al centro galattico, che quasi sempre è un buco nero supermassiccio, alla stessa velocità di quelle che si trovano vicino al centro. Ipotizzando l’esistenza della sola materia visibile, le stelle ai confini della galassia dovrebbero sfuggire all’attrazione gravitazionale di questa a causa dell’alta velocità di rotazione, invece ciò non accade. Deve esistere quindi molta più materia, invisibile per il momento ai nostri strumenti, detta materia oscura, affinché la materia visibile resti confinata a ruotare intorno al centro della galassia.

Alis Deason, astrofisico presso la Durham University, e i suoi colleghi hanno svolto una serie di simulazioni al computer per cercare di capire in che modo si siano formate le galassie simili alla Via Lattea. In particolare, gli scienziati hanno osservato i casi in cui due galassie sono sorte una accanto all'altra, come la Via Lattea e Andromeda, la galassia a noi più vicina, poiché la gravità di ognuna si contrappone all'altra. Le simulazioni hanno evidenziato come, appena oltre il bordo dell'alone di materia oscura che circonda una galassia di dimensioni simili alla nostra, le velocità di rotazione delle piccole galassie vicine diminuiscano drasticamente.

Utilizzando i dati esistenti ricavati dall’osservazione con i telescopi, Deason e il suo team hanno riscontrato un analogo crollo delle velocità delle piccole galassie vicino alla Via Lattea. Questo si è verificato ad una distanza di circa 292 kiloparsec o 950.000 anni luce dal centro della Via Lattea, segnando il confine della galassia a detta degli scienziati. Il bordo è quindi ben 35 volte più lontano dal centro della galassia rispetto al Sole.

Proviamo a considerare queste dimensioni in prospettiva: se la distanza tra il Sole e la Terra fosse di un solo centimetro, e il centro della Via Lattea si trovasse al centro della Terra, il bordo della galassia si troverebbe quattro volte più lontano rispetto a dove si trova ora la Luna.

In futuro, gli astronomi potranno perfezionare la posizione del confine della Via Lattea scoprendo altre piccole galassie nelle vicinanze. Finora, infatti, abbiamo scoperto circa 60 satelliti della Via Lattea, ma gli astronomi sospettano che ce ne siano molti altri.

Le varie misurazioni effettuate dovrebbero anche aiutare gli astronomi a comprendere meglio altre proprietà galattiche. Come evidenziato da Rosemary Wyse, un'astronoma della Johns Hopkins University, più grande è la Via Lattea, più è massiccia e più galassie dovrebbero ruotare intorno ad essa.

Fonte: ScienceNews