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Gaia: uno scontro galattico potrebbe aver innescato la formazione del Sistema Solare

26 maggio 2020
Un nuovo studio, basato sui dati raccolti dal telescopio spaziale Gaia, ha rivelato per la prima volta che la formazione del Sole, del Sistema Solare e il successivo emergere della vita sulla Terra potrebbero essere una conseguenza di una collisione tra la nostra galassia, la Via Lattea e una galassia più piccola chiamata Sagittario che si è scoperto negli anni 90 orbitare attorno alla nostra.

Da diverso tempo gli astronomi hanno scoperto che la galassia del Sagittario irrompe ripetutamente nel disco della Via Lattea mentre la sua orbita attorno al nucleo della galassia si restringe a causa delle forze gravitazionali. Precedenti studi avevano suggerito che il Sagittario, una cosiddetta galassia nana, aveva avuto un profondo effetto sul modo in cui le stelle si muovono nella Via Lattea. Alcuni sostengono addirittura che la struttura a spirale della via Lattea, 10.000 volte più massiccia rispetto alla media, potrebbe essere il risultato di almeno tre incroci avvenuti con il Sagittario negli ultimi sei miliardi di anni.
Un nuovo studio, basato sui dati raccolti dal telescopio Gaia dell'ESA, ha rivelato per la prima volta che l'influenza del Sagittario sulla Via Lattea potrebbe essere ancora più sostanziale. Le increspature causate dalle collisioni sembrano aver innescato importanti episodi di formazione stellare, uno dei quali ha coinciso approssimativamente con il periodo della formazione del Sole circa 4,7 miliardi di anni fa.
"È noto dai modelli esistenti che il Sagittario ha incrociato la Via Lattea tre volte: la prima circa cinque o sei miliardi di anni fa, poi circa due miliardi di anni fa e infine un miliardo di anni fa", afferma Tomás Ruiz-Lara, un ricercatore di Astrofisica all'Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) di Tenerife, in Spagna, e autore principale del nuovo studio pubblicato su Nature Astronomy.
"Quando abbiamo esaminato i dati di Gaia sulla Via Lattea, abbiamo riscontrato tre periodi di aumento della formazione stellare che hanno raggiunto il picco di 5,7 miliardi di anni fa, 1,9 miliardi di anni fa e 1 miliardo di anni fa, corrispondenti al momento in cui si ritiene che il Sagittario sia passato attraverso il disco della Via Lattea."

Increspature sull'acqua



I ricercatori hanno esaminato la luminosità, le distanze e i colori delle stelle in una sfera di circa 6500 anni luce attorno al Sole e hanno confrontato i dati con i modelli di evoluzione stellare esistenti. Secondo Tomás, l'idea che la galassia nana possa aver avuto un tale effetto ha molto senso.
"All'inizio hai una galassia, la Via Lattea, che è relativamente tranquilla", dice Tomás. "Dopo un'epoca violenta iniziale della formazione stellare in parte innescata da una fusione precedente, la Via Lattea aveva raggiunto uno stato di equilibrio in cui le stelle si stavano formando con costanza. Improvvisamente, il Sagittario ha attraversato la galassia e ha interrotto questo l'equilibrio facendo sì che tutto il gas e la polvere fermi all'interno della galassia più grande si muovessero come delle increspature sull'acqua."
In alcune zone della Via Lattea queste increspature avrebbero portato a maggiori concentrazioni di polvere e gas mentre altre si sarebbero svuotate. L'elevata densità di materiale in quelle aree avrebbe così innescato la formazione di nuove stelle.
"Sembra che il Sagittario non solo abbia modellato la struttura e influenzato la dinamica del movimento delle stelle all'interno della Via Lattea, ma ha anche portato a un accumulo della Via Lattea stessa", afferma Carme Gallart (IAC), co-autrice dello studio. "Sembra che una parte importante della massa stellare della Via Lattea si sia formata a causa delle interazioni con il Sagittario, altrimenti non esisterebbe".

La nascita del Sole

In effetti è plausibile che neppure il Sole e i suoi pianeti sarebbero esistiti se la galassia nana del Sagittario non fosse stata catturata dall'attrazione gravitazionale della Via Lattea e avesse infine attraversato il suo disco.
"Il Sole si è formato nel momento in cui le stelle si stavano formando in tutta la Via Lattea a causa del primo passaggio del Sagittario", afferma Carme. "Non sappiamo se la particolare nuvola di gas e polvere che si è trasformata nel Sole sia collassata a causa degli effetti del Sagittario o meno. Ma è uno scenario possibile perché l'età del Sole è coerente con quella di una stella formatasi grazie al passaggio Sagittario."
Ogni collisione ha spogliato il Sagittario di parte dei suoi gas e polveri riducendo la dimensione della galassia stessa a ogni passaggio. I dati esistenti suggeriscono che il Sagittario potrebbe essere passato di nuovo attraverso il disco della Via Lattea di recente, nelle ultime centinaia di milioni di anni, ed è attualmente molto vicino ad esso. Lo studio ha infatti scoperto una recente esplosione di formazione stellare, suggerendo una possibile ondata di nascita stellare nuova e attualmente in corso.
Secondo lo scienziato del progetto Gaia dell'ESA Timo Prusti, tali approfondimenti dettagliati sulla storia della formazione stellare della Via Lattea non sarebbero stati possibili prima di Gaia, il telescopio per mappatura stellare lanciato alla fine del 2013, i cui due rilasci di dati nel 2016 e nel 2018 hanno rivoluzionato lo studio del Via Lattea.
"Alcune determinazioni della storia della formazione stellare nella Via Lattea esistevano prima sulla base dei dati della missione Hipparcos dei primi anni '90 dell'ESA", afferma Timo. "Ma queste osservazioni erano focalizzate sull'immediato vicinato del Sole. Non era davvero rappresentativo e quindi non poteva scoprire quelle esplosioni nella formazione stellare che vediamo ora. Questa è davvero la prima volta che vediamo una storia dettagliata della formazione stellare della Via Lattea. È una testimonianza del potere scientifico di Gaia che abbiamo visto manifestarsi ancora e ancora in innumerevoli studi innovativi avvenuti solo in un paio di anni."

fonti: ESA

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