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Le stelle sono state sorprese a strisciare attorno alla periferia della Via Lattea più lentamente del previsto, un movimento lento che secondo gli scienziati può essere spiegato solo se la nostra mappa della galassia della materia oscura è sbagliata.
Velocità specifiche di stelle Storicamente, i bordi delle galassie sono stati indizi evidenti della presenza di materia oscura in quelle galassie. Questo perché gli astronomi possono misurare la “curva di rotazione” di una galassia, che traccia le velocità orbitali delle stelle rispetto alle loro distanze dal centro di una galassia.
Se non fosse presente la materia oscura (e quindi l’influenza gravitazionale che offre), le stelle inizierebbero a rallentare man mano che orbitano lontano dal centro di una galassia. Invece, negli anni ’60 e all’inizio degli anni ’70, gli astronomi Vera Rubin e Kent Ford notò che le curve di rotazione delle galassie erano piatte. In altre parole, il movimento orbitale delle stelle non diminuisce con la distanza. Hanno mantenuto il passo. La spiegazione di ciò, secondo gli scienziati, è che le galassie sono nascoste all’interno di aloni di materia oscura. Si ritiene che questi aloni siano più densi al centro della galassia; è il gravità da questa materia oscura che fa muovere le stelle.
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Ma il punto è questo: poiché sediamo all’interno della nostra galassia, e non possiamo osservarla dall’alto, misurando la curva di rotazione del nostro pianeta. via Lattea si è rivelato più difficile.
Ciò che serve sono informazioni accurate sulla distanza in modo da sapere quanto sono lontane dal centro galattico le varie stelle periferiche. Nel 2019, Anna-Christina Eilers del Massachusetts Institute of Technology (MIT) ha guidato un gruppo di ricerca che ha utilizzato Agenzia spaziale europeaè la misurazione delle stelle Missione Gaia per tracciare le velocità orbitali delle stelle fino a 80.000 anni luce dal centro galattico. Come previsto, i ricercatori hanno trovato una curva di rotazione piatta con solo il minimo accenno di un calo di velocità solo per le stelle più esterne in quel campione.
Tuttavia, nuovi risultati che combinano le misurazioni di Gaia con quelle dell’APOGEE (Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment), eseguite su un telescopio terrestre nel New Mexico, negli Stati Uniti, e che misura le proprietà fisiche delle stelle per giudicare meglio la loro distanza, hanno infatti ha misurato la curva di rotazione della Via Lattea per le stelle più lontane che mai, fino a circa 100.000 anni luce.
“Ciò che siamo rimasti davvero sorpresi nel vedere è che questa curva è rimasta piatta, piatta, piatta fino a una certa distanza, e poi ha iniziato a deformarsi,” ha detto in una conferenza stampa sLina Necib, assistente professore di fisica al MIT. dichiarazione. “Ciò significa che le stelle esterne ruotano un po’ più lentamente del previsto, il che è un risultato molto sorprendente.”
“A queste distanze, siamo proprio al confine della galassia, dove le stelle iniziano a esaurirsi”, ha aggiunto Anna Frebel del MIT nella stessa dichiarazione. “Nessuno aveva esplorato come si muove la materia in questa galassia esterna, dove siamo veramente nel nulla.”
Il declino della velocità orbitale a queste distanze implica che ci sia meno materia oscura al centro della nostra galassia del previsto. Il gruppo di ricerca descrive l’alone di materia oscura della galassia come se fosse stato “cavalcato”, un po’ come una mela. L’equipaggio dice anche che non c’è abbastanza gravità, rispetto alla materia oscura che sembra esistere lì, per raggiungere i 100.000 anni luce e mantenere le stelle in movimento alla stessa velocità.
“Ciò mette questo risultato in tensione con altre misurazioni”, ha detto Necib. “C’è qualcosa di sospetto da qualche parte, ed è davvero emozionante capire dove si trova, per avere davvero un’immagine coerente della Via Lattea.”
Il prossimo passo, dice Necib, sarà quello di utilizzare simulazioni computerizzate ad alta risoluzione per modellare diverse distribuzioni di materia oscura all’interno della nostra galassia per vedere quale replica meglio la curva di rotazione in caduta. Modelli di formazione della galassia potrebbe quindi provare a spiegare come la Via Lattea sia arrivata alla sua specifica distribuzione della materia oscura – e perché altre galassie non lo hanno fatto.
I risultati sono stati pubblicati l’8 gennaio sulla rivista Avvisi mensili della Royal Astronomical Society.
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