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Una mappa 3D di tutte le stelle calde entro 10.000 anni luce dal Sole

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Crediti: Galaxy Map / K. Jardine

Con la seconda versione del catalogo GAIA, rilasciata il 25 aprile 2018 e indicata con la sigla DR2, gli astronomi hanno fatto alcune importanti scoperte sulla nostra galassia. La più recente però non viene da un astronomo professionista: una mappa 3D della Via Lattea, che riguarda le stelle OB, le stelle più calde, luminose e massicce della nostra Galassia. Con questa ultima mappa 3D, Gaia ha fornito agli astronomi un altro strumento per esplorare la distribuzione e la composizione della nostra galassia, nonché la sua evoluzione passata e futura.

La missione Gaia ha avuto inizio nel dicembre del 2013 e ad oggi ha studiato un totale di 1 miliardo di oggetti – tra cui stelle lontane, pianeti, comete, asteroidi, quasar, ecc. – per creare il catalogo spaziale 3D più ampio e preciso mai fatto.

Dal nostro punto di vista “interno” (anche se alla periferia della nostra galassia) non è affatto semplice mappare la struttura della Via Lattea o ricostruire la distribuzione delle stelle nel suo disco. Senza contare che si tratta di una galassia “piatta” con bracci a spirale e noi la vediamo proprio di taglio, giacendo praticamente sul piano galattico.  Di conseguenza, gli astronomi hanno dovuto fare affidamento sulle osservazioni di altre galassie per capire a cosa somiglia la nostra.

Fino a quando non è stato possibile mappare le posizioni e i movimenti di oltre un miliardo di oggetti. In questo modo è stato possibile costruire un modello tridimensionale, e anche in evoluzione, dell’ambiente che ci circonda. Utilizzando i dati di 40.000 stelle OB situate a una distanza di circa 10.000 anni luce dal Sole (3000 parsec), Kevin Jardine – sviluppatore di software (galaxymap.org) e astronomo dilettante specializzato nell’uso di dati astronomici – è stato in grado di creare una mappa completa delle stelle più calde del nostro “quartiere”.

Poiché le stelle OB hanno una vita relativamente breve – fino a poche decine di milioni di anni – si concentrano per lo più vicino al loro sito di formazione nel Disco Galattico. Durante la loro vita, queste stelle emettono una quantità considerevole di radiazioni ultraviolette, che ionizzano rapidamente il gas interstellare circostante. In questo modo è stato possibile utilizzare la loro disposizione per tracciare la distribuzione complessiva di stelle giovani, i siti di formazione stellare e le braccia a spirale della galassia con un alto grado di precisione.

Scrive Jardin nel suo blog: «Ho sviluppato questa mappa con l’aiuto degli scienziati della missione Gaia dell’Agenzia spaziale europea e dei ricercatori delle università di Leiden e Heidelberg. Include isosfere di densità di stelle che mappano le principali concentrazioni delle stelle di classe O, B e A più calde nella release Gaia DR2, circa 5000 stelle ionizzanti estremamente calde, nuvole di polvere e regioni HII. Meglio ancora, è disponibile sia in forma frontale, vista dall’alto della Via Lattea, sia in una vera versione 3D nell’ultima versione di Gaia Sky».

Per elaborare l’enorme mole di dati del catalogo DR2, Kevin ha infatti utilizzato una tecnica che viene spesso impiegata in medicina per visualizzare il tessuto di organi e ossa nelle scansioni TC (tomografia computerizzata): le isosuperfici di densità, dove una superficie liscia rappresenta punti di valore costante all’interno di un volume di spazio tridimensionale, e consente di visualizzare regioni di diversa densità.

Mappa della Via Lattea, centrata sul Sole e entro i 3000 parsec. Crediti: Galaxy Map/Kevin Jardine.
Nel caso della sua mappa di stelle calde, le diverse regioni del disco galattico sono rappresentate da colori diversi in base alla densità di stelle ionizzanti. In rosa le regioni di densità più elevate per arrivare, passando per toni di viola, a quelle in blu, che indicano le regioni a più bassa densità. In verde vediamo indicate le concentrazioni di polvere interstellare (ricavate da altri indagini astronomiche) e come sfere rosse le nubi note di gas ionizzato.

La mappa assume così un aspetto insolito, in cui le concentrazioni di stelle sembrano essere disposte in raggi che si estendono dal centro, piuttosto che in bracci a spirale, ma è un effetto dovuto solo alle nubi di polvere più fredde che ostacolano la vista delle stelle che, in linea di vista, stanno dietro.

Nel suo blog, Jardine, orgoglioso del lavoro portato a termine, ha ringraziato tutti coloro che hanno contribuito a renderlo possibile. «A volte i sogni diventano realtà», ha scritto. «Oggi posso annunciare una mappa dettagliata della Via Lattea fino a 3000 parsec o circa 10 mila anni luce dal Sole … Gestisco questo sito da quasi 14 anni, ma oggi sembra un nuovo inizio».

Nel frattempo, un’estensione è già stata approvata per la missione Gaia, che rimarrà operativa fino alla fine del 2020. Una versione interattiva di questa mappa è disponibile anche come parte di Gaia Sky, un software di visualizzazione 3D di astronomia in tempo reale  sviluppato per la missione di Gaia presso l’Università di Heidelberg, l’Astronomisches Rechen-Institut.



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