Scopri Shakti e Shiva

Gli astronomi hanno identificato quali potrebbero essere due di questi pianeti via LatteaGli elementi costitutivi più antichi di Shakti e Shiva sembrano essere i resti di due galassie che si fusero 12-13 miliardi di anni fa con una versione primitiva della Via Lattea, contribuendo alla crescita iniziale della nostra galassia natale. La nuova scoperta è l’equivalente astronomico dell’identificazione da parte degli archeologi delle tracce di un insediamento iniziale che oggi si è trasformato in una grande città. È stato necessario combinare i dati su quasi 6 milioni di stelle della missione Gaia dell'Agenzia spaziale europea con le misurazioni dell'indagine SDSS. I risultati sono stati pubblicati in Giornale astrofisico.

La storia iniziale della nostra galassia madre, la Via Lattea, è quella dell'unione con galassie più piccole, dando luogo a blocchi costitutivi piuttosto grandi. Ora, Khyati Malhan e Hans-Walter Rex dell'Istituto Max Planck per l'astronomia sono riusciti a identificare quelli che potrebbero essere alcuni dei più antichi elementi costitutivi che possono ancora essere riconosciuti come tali oggi: frammenti di una protogalassia che si fuse con una prima versione della nostra galassia. galassia. La Via Lattea si è formata tra 12 e 13 miliardi di anni fa, all'inizio dell'era della formazione delle galassie nell'universo.

I componenti, che gli astronomi hanno chiamato Shakti e Shiva, sono stati identificati combinando i dati del satellite astrometrico Gaia dell'Agenzia spaziale europea con i dati dell'indagine SDSS. Per gli astronomi il risultato equivale a trovare tracce di un primo insediamento che si è sviluppato fino a diventare oggi una grande città.

Tracciare le origini delle stelle provenienti da altre galassie

Quando le galassie si scontrano e si fondono, diversi processi avvengono in parallelo. Ogni galassia contiene il proprio serbatoio di gas idrogeno. All'impatto, queste nubi di idrogeno gassoso vengono destabilizzate e al loro interno si formano molte nuove stelle. Naturalmente, le galassie future hanno già le proprie stelle e, nel processo di fusione, le stelle delle galassie si mescoleranno. A lungo termine, queste “stelle in accrescimento” formeranno anche alcuni degli ammassi stellari della galassia appena fusa. Una volta completato il processo di fusione, potrebbe sembrare inutile determinare quali stelle provenissero da quale galassia precedente. Ma in realtà, ci sono almeno alcuni modi per tracciare la tua discendenza stellare.

L'aiuto arriva dalla fisica di base. Quando le galassie si scontrano e i loro ammassi stellari si mescolano, la maggior parte delle stelle conserva proprietà fondamentali, che sono direttamente correlate alla velocità e alla direzione della galassia in cui hanno avuto origine. Le stelle della stessa galassia prima della fusione condividono valori simili sia per la loro energia che per quello che i fisici chiamano momento angolare, il momento associato al movimento orbitale o rotazione. Per le stelle che si muovono nel campo gravitazionale di una galassia, sia l'energia che il momento angolare si conservano: rimangono gli stessi nel tempo. Cerca grandi ammassi di stelle con valori simili e insoliti di energia e momento angolare – ed è probabile che potresti trovare resti di fusione.

Ulteriori indicatori possono aiutare nell’identificazione. Le stelle formatesi più recentemente contengono elementi più pesanti, quelli che gli astronomi chiamano “metalli”, rispetto alle stelle formatesi molto tempo fa. Quanto più basso è il contenuto di metallo (“metallicità”), tanto prima si formava la stella. Quando si cerca di identificare stelle che esistevano realmente 13 miliardi di anni fa, si dovrebbero cercare stelle con un contenuto di metalli molto basso (“metal povero”).

Fossili virtuali in un ampio set di dati

Identificare le stelle che si sono unite alla nostra Via Lattea come parti di un’altra galassia è diventato possibile solo in tempi relativamente recenti. Richiede set di dati di grandi dimensioni e di alta qualità e l’analisi prevede la vagliatura dei dati in modi intelligenti per determinare la classe di oggetti da indagare. Questo tipo di set di dati è disponibile solo da pochi anni. Il satellite astrometrico Gaia dell'ESA fornisce un set di dati ideale per questo tipo di big data per l'archeologia galattica. Lanciato nel 2013, negli ultimi dieci anni ha prodotto un set di dati sempre più accurato, che ora include le posizioni, i cambiamenti di posizione e le distanze di quasi 1,5 miliardi di stelle all’interno della nostra galassia.

I dati di Gaia hanno rivoluzionato gli studi sulla dinamica stellare nella nostra Galassia e hanno già portato alla scoperta di sottostrutture precedentemente sconosciute. Ciò include il cosiddetto Gaia Encelado/Sausage Stream, un residuo della più recente e più grande fusione della nostra galassia, avvenuta tra 8 e 11 miliardi di anni fa. Comprende anche due strutture identificate nel 2022: il Torrente del Ponto identificato da Malhan e colleghi, e il “povero vecchio nucleo” della Via Lattea identificato da Rex e colleghi. Quest'ultimo è un gruppo di stelle che si sono appena formati durante le fusioni iniziali che hanno creato la primordiale Via Lattea, e continuano a risiedere nella regione centrale della nostra galassia.

Effetti di Shakti e Shiva

Nella loro ricerca attuale, Malhan e Rex hanno utilizzato i dati di Gaia insieme agli spettri stellari dettagliati dello Sloan Digital Sky Survey (DR17). Quest'ultimo fornisce informazioni dettagliate sulla composizione chimica delle stelle. “Abbiamo osservato che, per una particolare popolazione di stelle povere di metalli, le stelle erano affollate attorno a due specifiche combinazioni di energia e momento angolare”, spiega Malhan.

In contrasto con il “povero vecchio cuore”, che era visibile anche in quei diagrammi, i due ammassi stellari che la pensavano allo stesso modo avevano un momento angolare relativamente grande, coerente con gli ammassi stellari che facevano parte di galassie separate che si erano fuse con la Via Lattea. strada. Malhan chiamò queste due strutture Shakti e Shiva, essendo quest'ultima una delle principali divinità dell'Induismo e la prima una forza cosmica femminile spesso raffigurata come la consorte di Shiva.

I loro valori di energia e momento angolare, nonché la loro metallicità generalmente bassa alla pari con quelli del “povero vecchio nucleo”, rendono Shakti e Shiva buoni candidati per alcuni dei primi antenati della nostra Via Lattea. “Shakti e Shiva potrebbero essere le prime aggiunte al 'povero vecchio cuore' della nostra Via Lattea, facendola iniziare a crescere fino a diventare una grande galassia”, afferma Rex.

Diverse indagini già in corso o il cui inizio è previsto nei prossimi due anni promettono ulteriori dati rilevanti, sia spettri (SDSS-V, 4MOST) che distanze precise (LSST/Rubin Observatory), che consentiranno agli astronomi di prendere una decisione ferma su cosa… Resta da vedere se Shakti e Shiva rappresentino effettivamente uno sguardo alla preistoria più antica della nostra galassia natale.

Riferimento: “Shiva and Shakti: Presumed Protogalactic Fragments in the Inner Milky Way” di Khayati Malhan e Hans-Walter Rex, 21 marzo 2024, Giornale astrofisico.
doi: 10.3847/1538-4357/ad1885