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Il ‘filo di Arianna’ di idrogeno della Via Lattea

Quali sono i mattoni che costituiscono il nostro universo? Da sempre gli astronomi lavorano per rispondere a questa domanda, e trovare i componenti essenziali che si sono aggregati formando il cosmo come lo conosciamo. Esiste un punto di partenza su cui da tempo tutti gli scienziati concordano: l’ingrediente principale è l’idrogeno. È l’elemento chimico più abbondante nell’universo, nonché il gas di base per la formazione di nuove stelle. Eppure il meccanismo attraverso cui l’idrogeno si trasforma nelle nubi molecolari che costituiscono le culle stellari è ancora in gran parte sconosciuto.

Ora un nuovo team di ricerca guidato dal Max Planck Institute of Astronomy di Heidelberg ha trovato il modo di individuare la complessa rete di filamenti di idrogeno atomico che attraversa tutta la Via Lattea. Gli scienziati sono riusciti a rendere visibile questa sottilissima struttura grazie ai dati del progetto Thor, che combina osservazioni ottenute dal radiointerferometro Very Large Array (Vla) in New Mexico per mappare la distribuzione dei gas nella regione più interna della nostra galassia. I risultati dello studio sono stati pubblicati su Astronomy & Astrophysics.

«Abbiamo utilizzato la linea spettrale dell’idrogeno – spiega Yuan Wang, co-autore dell’articolo e responsabile dell’elaborazione dati – situata a una lunghezza d’onda di 21 centimetri. Questi dati forniscono anche la velocità del gas nella direzione dell’osservazione. Combinati con un modello di come il gas nel disco della Via Lattea ruota intorno al suo centro, siamo riusciti a dedurre le distanze».

E così, come il filo di Arianna nel labirinto del Minotauro, il ‘filo di idrogeno’ che pervade tutta la nostra galassia ha aiutato gli astronomi a orientarsi nelle complesse strutture della Via Lattea. Per fornire una mappa ancora più dettagliata della distribuzione dell’idrogeno, gli scienziati hanno poi applicato ai dati un algoritmo matematico comunemente usato per le analisi satellitari. Il risultato rivela una rete davvero intricata di filamenti di idrogeno, che aiuta a intuire come questo gas si combini nella formazione delle nuove stelle nella nostra galassia.

E in mezzo a questa complessa struttura gassosa, gli scienziati sono riusciti a individuare un ordine: in base ai dati di Thor, l’idrogeno sembrerebbe seguire per lo più un asse parallelo al disco della Via Lattea. Spicca in particolare una linea ininterrotta di idrogeno atomico lunga 30000 anni luce: il team di ricerca l’ha ribattezzata Magdalena, in onore del più lungo fiume della Colombia, paese d’origine del primo autore dell’astronomo del Max Planck che ha guidato lo studio.

«Maggie potrebbe essere il più lungo oggetto conosciuto della Via Lattea. E a differenza di altri filamenti molecolari già studiati, questo sembrerebbe essere puramente atomico» commenta Jonas Syed, dottorando al Max Planck di Heidelberg e co-autore dello studio.

Spostandoci dal mitologico labirinto del Minotauro alla nostra dimora galattica, ecco dunque che il filo di Arianna della Via Lattea si chiama Maggie, e potrebbe aiutarci a svelare alcuni misteri sulla porzione di cosmo in cui viviamo.

 

Immagine in apertura: Emissione di idrogeno atomico da un estratto del rilievo di Thor (in alto) e dalle strutture filamentose associate intorno al filamento Magdalena (in basso). I colori rappresentano l’emissione a tre velocità radiali. Crediti: J. Soler et al. 2020 

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