La Via Lattea è la nostra galassia natale, ma quanto bene la conosciamo? Nell’ambito di un progetto finanziato dalla NASA, un team guidato da ricercatori dell’Università di Villanova ha ottenuto la prima mappa del motore galattico nel cuore della Via Lattea. La mappa di questa regione centrale della nostra galassia, ha richiesto ben quattro anni di duro lavoro sfociati in un articolo pubblicato su ArVix (rif.). In particolare mette in evidenza la relazione tra i campi magnetici e le strutture di polvere fredda che vi risiedono. La polvere costituisce gli elementi costitutivi delle stelle, dei pianeti e, in definitiva, della vita come la conosciamo. Quindi il motore centrale della Via Lattea guida questo processo.
Questo significa che un quadro più chiaro della polvere e delle interazioni magnetiche aiuta a comprendere meglio la Via Lattea e il nostro posto al suo interno. Le scoperte del team hanno anche implicazioni oltre la nostra galassia, offrendo scorci su come la polvere e i campi magnetici interagiscono nei motori centrali di altre galassie. Comprendere come le stelle e le galassie si formano ed evolvono è una parte delle origini della vita. Ma fino ad ora l’interazione tra polvere e campi magnetici in questo processo è stata trascurata.
“Il centro della Via Lattea e la maggior parte dello spazio tra le stelle sono pieni di molta polvere, e questo è importante per il ciclo di vita della nostra galassia”, ha detto a Space David Chuss, leader del gruppo di ricerca e professore di fisica. “Quello che abbiamo osservato era la luce emessa da questi freddi granelli di polvere prodotti da elementi pesanti forgiati nelle stelle e dispersi quando queste stelle muoiono ed esplodono”.
Un quadro complicato dei campi magnetici della Via Lattea
Nel cuore della Via Lattea esiste una regione chiamata zona molecolare centrale, che è piena di circa 60 milioni di masse solari di polvere. Questo vasto serbatoio di polvere ha una temperatura di circa meno 258,2 gradi Celsius. Si tratta di pochi gradi sopra lo zero assoluto, la temperatura ipotetica alla quale cesserebbe ogni vibrazione atomico. Nel cuore della Via Lattea si trova anche il gas ionizzato, ed esiste come uno stato della materia chiamato plasma.
“Le osservazioni delle onde radio di questa regione contengono questi bellissimi elementi verticali che tracciano i campi magnetici nella componente calda e ionizzata del plasma del centro della Via Lattea”, ha detto Chuss. “Abbiamo cercato di capire quale relazione abbia questo con la componente della polvere fredda”. Il team ha scoperto anche come questa polvere fredda si allinea con i campi magnetici nel motore galattico della Via Lattea, che rivela come sono orientati questi campi magnetici.
Chuss e colleghi hanno ricevuto finanziamenti dalla NASA per indagare su questa polverosa zona centrale utilizzando l’Osservatorio Stratosferico per l’Astronomia Infrarossa (SOFIA), un telescopio che ha fatto il giro del globo a un’altitudine di 13.716 metri a bordo di un aereo Boeing 747. Il progetto Far-Infrared Polarimetric Large Area CMZ Exploration (FIREPLACE) ha creato una mappa a infrarossi che si estende per circa 500 anni luce attraverso il centro della Via Lattea su nove voli.
Utilizzando le misurazioni della polarizzazione della radiazione emessa dalla polvere allineata con i campi magnetici, il team ha dedotto la struttura complessa di tali campi magnetici. Questa è stata poi sovrapposta su una mappa a tre colori che mostra la polvere calda con una tonalità rosa e le nuvole di polvere fredda in blu. L’immagine mostra anche i filamenti che emettono onde radio in giallo.
Necessità di ulteriori indagini
“Questo è un viaggio, non una destinazione, ma quello che abbiamo scoperto è molto complicata. Le direzioni del campo magnetico variano attraverso le nuvole al centro della Via Lattea”, ha spiegato Chuss. “Questo è il primo passo nel tentativo di capire come il campo che vediamo nelle onde radio attraverso questi grandi filamenti organizzati possa essere correlato al resto delle dinamiche del centro della Via Lattea”.
Chuss ha spiegato che questo quadro complicato dei campi magnetici era qualcosa che lui e il team di FIREPLACE si aspettavano di vedere con la nuova mappa SOFIA. Le osservazioni concordavano con le osservazioni su scala ridotta degli infrarossi e delle onde radio precedentemente effettuate verso il motore galattico della Via Lattea. La reale differenza di questa nuova mappa, è la sua vastità. Riesce a rivelare alcune regioni mai mappate prima con dettagli raffinati intrecciati.
“Penso che abbiamo molto lavoro da fare per giungere a delle conclusioni. Una delle cose che penso sia interessante è che alcuni campi sembrano essere nella stessa direzione dei filamenti nelle onde radio. Altri sembrano essere coerenti con la direzione della polvere più esterna nel disco”, ha detto Chuss. “È un indizio allettante, forse il campo su larga scala nel disco della nostra galassia e il campo verticale che abbiamo notato al centro della Via Lattea possono essere collegati”. Il team continueranno ad analizzare i dati SOFIA nel corso dei prossimi due anni e spera che questo lavoro ispiri i teorici a elaborare alcuni nuovi modelli per spiegare cosa sta accadendo nel cuore della nostra galassia.
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