Una misura del moto di stelle nella Galassia Nana dello Scultore per studiare la materia oscura

Una piccola parte della Galassia Nana dello Scultore (Immagine ESA/Hubble & NASA)
Una piccola parte della Galassia Nana dello Scultore (Immagine ESA/Hubble & NASA)

Un articolo pubblicato sulla rivista “Nature Astronomy” riporta la ricostruzione dei movimenti tridimensionali di dieci stelle nella Galassia Nana dello Scultore scelte all’interno di un campione più ampio di oltre cento stelle tra quelle con gli errori di misurazione più piccoli. Un team di ricercatori ha usato rilevazioni effettuate usando il telescopio spaziale Hubble nel 2002 e successive rilevazioni effettuate dalla sonda spaziale Gaia dell’ESA tra il 2014 e 2015 per effettuare questa ricostruzione che conferma il modello della materia oscura “fredda”.

La Galassia Nana dello Scultore è una piccola galassia satellite della Via Lattea a circa 290.000 anni luce da essa. Si tratta di una galassia nana sferoidale, una categoria di galassie molto piccole e assai poco luminose, il motivo per cui sono state scoperte solo recentemente e sono soprattutto galassie satelliti della Via Lattea e di Andromeda. Data la sua catalogazione, viene chiamata anche Galassia Nana Sferoidale dello Scultore.

Le osservazioni effettuate da telescopi spaziali e al suolo possono tornare utili anche molto tempo dopo, in questo caso 11 osservazioni di una regione della Galassia Nana dello Scultore effettuate con il telescopio spaziale Hubble nel 2002 con il risultato di inquadrare alcune centinaia di stelle. La sonda spaziale Gaia è anch’essa un telescopio spaziale lanciato nel dicembre 2013 che compie un monitoraggio costante del cielo perciò ha osservato ripetutamente quella galassia nana.

Un team di astronomi di varie istituzioni olandesi ha utilizzato quei dati per selezionare le 126 stelle presenti nelle osservazioni di entrambi i telescopi e da quelle verificare quali di esse avessero posizioni sufficientemente accurate per poterne ricostruire il moto tridimensionale. Alla fine, dieci stelle soddisfavano quei requisiti ed è stato possibile studiare attraverso il loro moto gli effetti gravitazionali che esse hanno subito, compresi quelli della materia oscura.

Questo tipo di ricerca è stato effettuato perché la Galassia Nana dello Scultore è un tipo di galassia considerata tra quelle maggiormente dominate dalla materia oscura e di conseguenza un oggetto ideale per indagare sulle caratteristiche di questo tipo di materia di cui ancora si conosce ben poco. Tra gli scienziati c’è chi non è convinto che la materia oscura esista perciò ricerche sugli effetti gravitazionali che hanno portato a teorizzarne l’esistenza sono importanti per mettere alla prova i modelli su di essa ma anche modelli alternativi.

Il modello che al momento è maggiormente accettato è quello della materia oscura fredda. Esso descrive la formazione e l’evoluzione delle strutture nell’universo e la formazione delle galassie all’interno di aloni di materia oscura con una forma particolare. La misurazione del moto di stelle all’interno di una galassia dominata dalla materia oscura può aiutare a testare quel modello fornendo informazioni sull’alone di materia oscura in cui quella galassia è immersa.

Questo studio ha anche indicato come la Galassia Nana dello Scultore sta orbitando attorno alla Via Lattea in un’orbita elongata. Tuttavia, il risultato principale è certamente legato allo studio della materia oscura. Secondo Davide Massari dell’Università di Groninga, in Olanda, primo autore dell’articolo, il tipo di movimento misurato non può essere predetto da modelli di materia oscura alternativi o che ne escludano l’esistenza.

Una piccola parte della Galassia Nana dello Scultore (Immagine ESA/Hubble & NASA)
Una piccola parte della Galassia Nana dello Scultore (Immagine ESA/Hubble & NASA)

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