venerdì 5 gennaio 2018

Quanto pesa la via lattea?


Miliardi di stelle, migliaia di pianeti e decine di anni luce cubici di polveri stellari e nebulose di gas. Tutta questa materia ha sicuramente un peso, quanto? Ecco i risultati delle nuove valutazioni fatte dai cosmologi che non rispondono solo a quello che potrebbe sembrare un banale quesito nato dalla semplice curiosità, ma svela nuovi segreti sulla nostra galassia.


Abbiamo parlato qui della sua struttura: Morfologia della via lattea.
Poi vi abbiamo parlato delle sue dimensioni: La via lattea in numeri.
E qui vi abbiamo dato una visione di ciò che vediamo della nostra galassia dalla terra: Cosa vediamo della via lattea.

Oggi invece vi parliamo del sui peso!
Prima di tutto è doveroso precisare che più che di peso, si parla di massa. La risposta a questa domanda non mette a tacere solo i più curiosi, ma aiuta i cosmologi a posizionare la nostra galassia in un contesto cosmico molto complesso.
L'attività di una galassia, cioè il tasso di formazione stellare: la velocità con cui le stelle si formano, esistono e muoiono, sembra essere strettamente legata alla massa complessiva della galassia.
I fisici che studiano l'evoluzione delle galassie, osservano come la massa si rapporta alla loro evoluzione. Se i fisici riescono ad individuare con precisione la massa della Via Lattea, possono capire come si formano e si evolvono anche le altre galassie dell'universo.
Fino ad oggi le stime sulla massa della Via Lattea variavano selvaggiamente. Alcuni studi stimano questa massa pari ad un trilione di soli, altri dichiarano che sia pari a 100 miliardi. Chi si avvicina di più alla verità?

Queste misure includono tutti i tipi di materia che possiamo osservare o rilevare direttamente: polvere, pianeti, lune, stelle e alcune delle galassie nane che orbitano attorno alla Via Lattea.
Ma sicuramente il fattore predominante per poter stimare in maniera ragionevole la massa della Via Lattea è capire l'entità della materia oscura che avvolge la Via Lattea come una nuvola invisibile.

Invisibile tranne che per i suoi effetti gravitazionali su altri oggetti.
Come sappiamo infatti la materia oscura è eccezionalmente difficile da misurare. Oggi però i cosmologi dell'università McMaster in Canada, hanno messo a punto un modello che punta a misurare la materia oscura osservando gli effetti gravitazionali sugli ammassi globulari presenti nell'alone della Via Lattea.
Per un approfondimento sugli gli ammassi globulari e sulla loro localizzazione all'interno della via lattea vi invitiamo a leggere questo approfondimento:
Ammassi Globulari, questi incompresi

Dicevamo quindi che questo nuovo modello ha studiato i movimenti e le velocità di ben 89 ammassi globulari presenti nell'alone della Via Lattea per stimare la massa della materia oscura che ci circonda.
Sono stati usati gli ammassi globulari perché sono dispersi a diverse distanze in tutta la galassia, e perché sono relativamente grandi, ben definiti e più facili da tracciare nel tempo rispetto alle singole stelle.
Mentre questi ammassi stellari orbitano attorno al centro galattico, la materia oscura influenza le loro orbite in modi prevedibili.

Benissimo, unendo le stime sulla materia oscura alle stime basate su oggetti cosmici visibili come stelle e nebulose, il modello ha creato un "profilo di massa" della Via Lattea che stima la massa contenuta fino ad una certa distanza dal centro galattico.
Capire quanto velocemente e in quale direzione si muovono gli ammassi globulari è piuttosto difficile. Combinare tutti questi dati insieme in un modello coerente per la Via Lattea è stata una vera sfida.

700 miliardi di soli, questa è la massa della Via Lattea fornita da questo nuovo modello.
La massa strettamente stellare della Via Lattea è stimata in circa 60 miliardi di soli, la polvere e il gas delle nebulose costituiscono circa il 3% della massa restante, mentre l'88% della massa della Via Lattea è costituita da materia oscura.

A volte le persone rimangono sorprese dal fatto che i cosmologi non abbiamo un'idea precisa di quanto sia pesante la Via Lattea, dato che è la galassia in cui viviamo, ma questo modello è un grande passo avanti per poter affermare con sicurezza che sappiamo quanto sia massiccia la nostra casa.

Le prossime volte che guarderete la Via Lattea, quella bellissima striscia chiara nel cielo notturno rendetevi conto che quel flusso di stelle e polvere che attraversa il cielo scuro è solo circa un quinto di ciò che c'è là fuori. Questa è la grande spinta che ispira cosmologi ed astrofisici a studiare la materia oscura.


Massa totale700 miliardi di masse solari
Massa stellare60 miliardi di masse solari
Nebulose, polvere e gas19 miliardi di masse solari
Materia Oscura:621 miliardi di masse solari