Archeologia Galattica: di che cosa si tratta? E perché è così importante?

Anche se il nome richiama alla mente film di avventura con aggiunta di fantascienza, l’Archeologia Galattica è un serissimo filone di studi evolutivi delle galassie, in particolar modo della Via Lattea, che mira a ricostruirne le origini e da qui a scoprire gli eventi che hanno portato alla formazione del sistema solare.

Nei suoi eoni di peregrinazione orbitale lungo il disco della nostra galassia, la Via Lattea, il Sole ne completa un giro, chiamato anno galattico, in circa 230 milioni di anni. Questo significa che quando i dinosauri si estinsero, il Sole si trovava in un lato della galassia opposto da quello in cui noi umani ci troviamo ora.

E’ necessario tutto questo tempo per fare un solo giro del “giardino di casa” perché la Via Lattea è davvero un “condominio stellare” enorme: 100.000 anni luce di diametro (anche se recenti studi raddoppiano questa cifra), 1.000 anni luce di spessore in corrispondenza del nucleo centrale (che viene chiamato anche “bulge”) ed un totale di 400 miliardi di stelle.

È una galassia tranquilla per mettere su famiglia e stelle come il Sole – ma anche stelle diverse – possono accrescere sistemi planetari complessi senza che questi vengano spazzati via di frequente da esplosioni di supernove o da attività altamente energetiche del buco nero super massiccio che giace nel suo centro. Non è però sempre stata così; nel suo remoto passato ha attirato a sé decine e decine di galassie più piccole e sfruttando la sua forza di gravità ne ha strappato via le stelle per inglobarle.

Archeologia Galattica

La maggior parte di queste galassie assorbite è scomparsa da tempo ma le stelle ne mantengono al loro interno tutte le caratteristiche, e proprio analizzando le stelle come se fossero dei fossili che si concretizza l’archeologia galattica: “I nostri fossili sono piuttosto insoliti perché non possiamo tenerli nelle nostre mani”, afferma Sven Buder, ricercatore presso l’Australian National University di Canberra. “Questo perché i nostri fossili sono stelle, gas e polveri. Ogni elemento chimico nelle stelle, nei gas e nelle polveri lascia un’impronta unica nello spettro risultante, come un codice a barre. Da quei codici a barre, gli astronomi compilano un dossier completo sulla stella, determinandone la composizione, la temperatura superficiale, il movimento verso o lontano da noi ed anche la traiettoria”.

Come gli archeologi, gli astronomi stanno scavando tra questi “fossili” per ricostruire la storia della Via Lattea. Stanno imparando come è cresciuta, come è cambiato il suo ampio disco nel corso degli eoni e come è influenzata da altre galassie che ancora le orbitano intorno.

“L’Archeologia Galattica sta esaminando la documentazione fossile della nostra galassia per raccogliere dati“, afferma Melissa Ness, un’astronoma della Columbia University e del Center for Computational Astrophysics presso la Simons Foundation. “Stiamo tornando indietro nel tempo per capire che aspetto aveva un miliardo di anni fa, due miliardi di anni fa e così via, fino ai primi tempi“.

Gli strumenti a supporto

In Archeologia Galattica, l’uso delle stelle come reperti al fine di tracciare la storia della galassia richiede dei dati chiave: la distanza di una stella, il movimento nel cielo e ovviamente l’età. La maggior parte delle misurazioni provengono da quello che potrebbe essere l’attore più prezioso dell’archeologia galattica: il telescopio spaziale GAIA dell’Agenzia spaziale europea (ESA).

Lanciato nel 2013 e posizionato nel punto L2 della Terra a 1.5 milioni di chilometri di distanza, GAIA, sta osservando più di un miliardo di stelle, dandoci il loro movimento nel cielo e la loro esatta distanza. E per circa sette milioni di stelle, sta aggiungendo la velocità radiale (il movimento della stella verso o lontano da noi), quindi otteniamo le posizioni 3-D e le velocità di tutte queste stelle. Quando combini i dati di Gaia con i grandi rilievi spettroscopici, che ti dicono la composizione, è possibile fare archeologia.

Gli astronomi si basano anche sui dati di telescopi per la caccia ai pianeti, come il Kepler della NASA e il CoRoT dell’ESA, che cercano i pianeti misurando i cambiamenti nella luminosità di una stella, e il TESS della NASA per ottenere dati comparati sulla loro età.

La nascita del Sole

Ora le prove suggeriscono invece che sia stato l’accrescimento mediante fusioni di galassie più piccole abbia avuto un ruolo preponderante. Ogni fusione che si è verificata ha portato in dote alla Via Lattea, nuove stelle rendendola sempre più grande; il gas aggiuntivo, “accendendosi” ha istituito nuovi processi di formazione stellare.

Secondo i dati raccolti con i telescopi spaziali come GAIA, proprio un evento di fusione iniziato 5 miliardi di anni fa tra la Via Lattea e la galassia nana Sagittarius, ben 10 volte più piccola, avrebbe avviato molte nuove formazioni stellari tra le quali quello per noi fondamentale che ha dato luce al nostro Sole.

In definitiva, lo studio della nostra galassia come se fosse un’antica civiltà che ha lasciato reperti storici da analizzare come le stelle, ha portato a significativi passi avanti nell’astronomia galattica e altri ne porterà in futuro.

Sicuramente, molti altri astronomi ed astrofisici, indosseranno frusta e cappello Fedora per diventare degli intrepidi Indiana Jones della scienza, pronti a buttarsi nell’ avventura dell’archeologia galattica.

In definitiva, lo studio della nostra galassia come se fosse un’antica civiltà che ha lasciato reperti storici da analizzare come le stelle, ha portato a significativi passi avanti nell’astronomia galattica e altri ne porterà in futuro.
Sicuramente, molti altri astronomi ed astrofisici, indosseranno frusta e cappello e fedora per diventare degli intrepidi Indiana Jones della scienza, pronti a buttarsi nell’ avventura dell’archeologia galattica.

Fonti:

https://ec.europa.eu/research-and-innovation/en/horizon-magazine/galactic-archaeology-astronomers-are-using-stars-fossils-study-milky-way

https://ec.europa.eu/research-and-innovation/en/horizon-magazine/galactic-archaeology-astronomers-are-using-stars-fossils-study-milky-way

https://airandspace.si.edu/air-and-space-quarterly/winter-2022/galactic-archaeology

https://www.raiplay.it/video/2021/08/Archeologia-galattica—Superquark—18082021-c637bc72-f650-4a0a-9dcb-a848c2e564cc.html