16 ottobre 2017

Come mappare il lato oscuro della Via Lattea

Grazie ai radiotelescopi del Very Long Baseline Array è stato possibile misurare per la prima volta la distanza esatta di una regione di formazione stellare sul braccio della Via Lattea opposto a quello in cui si trova il Sole, aprendo la strada a una mappatura completa della nostra galassia(red)

Per la prima volta un gruppo di astronomi è riuscito a misurare direttamente la distanza di una regione di attiva formazione stellare localizzata sul braccio della nostra galassia, la Via Lattea, opposto a quello in cui si trova il Sole. Il risultato apre la strada alla mappatura di regioni della nostra galassia che per la loro distanza e posizione rispetto al centro galattico erano finora sfuggite a una precisa definizione. Lo studio, effettuato da ricercatori del Max-Planck-Institut per la radioastronomia a Bonn, in Germania, e dello Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics a Cambridge, in Massachusetts, è descritto in un articolo su "Science".

Come mappare il lato oscuro della Via Lattea
Illustrazione della posizione della regione di formazione stellare mappata nello studio e della Terra.
(Cortesia Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF; Robert Hurt, NASA) 
La mappatura del braccio più lontano della galassia richiede misurazioni estremamente precise e per questo i ricercatori sono ricorsi alla tecnica della parallasse trigonometrica. La tecnica si basa sulla misurazione dello spostamento apparente nella posizione di un oggetto osservato da due punti di vista differenti (si pensi allo spostamento apparente di un dito osservato prima solo con un occhio e poi con l'altro); ciò permette di definire un angolo da cui è possibile risalire alla distanza dell'oggetto con le semplici regole della trigonometria.

Dato che quanto maggiore è la distanza dell'oggetto tanto più piccolo è l'angolo sotteso, la distanza che misura con questo metodo dipende dalla distanza dei due punti di osservazione e dalla capacità di risoluzione dell'angolo con gli strumenti disponibili. Per allargare la base formata dai due punti di vista, e quindi ampliare il raggio di applicabilità del metodo, gli astronomi osservano le stelle da misurare da due lati opposti dell'orbita terrestre intorno al Sole; ovviamente le due osservazioni vengono eseguite a sei mesi di distanza l'una dall'altra.

Come mappare il lato oscuro della Via Lattea
Nel metodo della parallasse trigonometrica, la stella di cui si vuole misurare la distanza è osservata una prima volta quando la Terra si trova in un punto qualsiasi della sua orbita, e quindi una seconda volta – sei mesi dopo circa – quando il nostro pianeta si trova esattamente nella posizione opposta della sua orbita. (Cortesia Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF; Robert Hurt, NASA)
Gli
astronomi usano questo metodo fin dal 1838, anno in cui venne così misurata la distanza di una stella lontana una decina di anni luce. Il diametro della Via Lattea è però di circa 100.000 anni luce. Il perfezionamento dei mezzi di osservazione ha va via permesso di valutare distanze sempre maggiori e prima di questa ricerca si era arrivati fino a circa 36.000 anni luce.

Con quest'ultima ricerca Alberto Sanna e colleghi hanno esteso questo limite a 66.000 anni luce grazie all'impiego del Very Long Baseline Array (VLBA), un sistema di radiotelescopi costituito da dieci antenne distribuite in Nord America, Hawaii e Caraibi, in grado di misurare gli angoli minuscoli associati alle enormi distanze galattiche. L'angolo misurato in questo caso corrisponde a quello della dimensione angolare di una palla da baseball sulla Luna (ossia dall'angolo definito dal suo diametro).

"La maggior parte delle stelle e del gas della nostra galassia sono all'interno di questa nuova distanza misurata dal Sole. Con il VLBA abbiamo ora la capacità di misurare distanze sufficienti per tracciare con precisione i bracci a spirale della galassia e comprenderne la forma ", ha detto Sanna.

In particolare, il VLBA ha misurato la distanza da una regione in cui si formano nuove stelle. Queste regioni comprendono aree in cui sono presenti molecole di acqua e di metanolo che agiscono da amplificatori naturali dei segnali a microonde, rendendone più facile la rilevazione da parte del radiotelescopio.