Come cambia la nostra Galassia nel corso del tempo? A questa domanda risponde il nuovo video pubblicato recentemente dalla missione Gaia dell’ESA, in cui il moto di oltre due miliardi di stelle è proiettato nei secoli a venire usando i dati dei moti stellari della prima release di dati di Gaia, pubblicata lo scorso settembre.

Il video inizia mostrando le posizioni di oltre due milioni di stelle nella nostra galassia misurate tra il 2014 e il 2015, e successivamente come esse evolveranno nei prossimi 5 milioni di anni. Per condensare il tutto in poco meno di 4 minuti di video, ogni frame è separato dal precedente da 750 anni. Generalmente siamo abituati a pensare che le stelle occupino una posizione fissa nel cielo, per esempio facciamo uso di questa approssimazione quando parliamo dei pianeti e consideriamo i loro moti rispetto alle costellazioni usate come punti di riferimento. Gli astronomi hanno però scoperto che le stelle si muovono, solo che i loro spostamenti sono piuttosto piccoli e non rivelabili a occhio nudo. Il primo a rendersene conto fu Edmund Halley, l’astronomo famoso per la cometa omonima, nel diciottesimo secolo, confrontando le posizioni allora note delle stelle con quelle misurate nel sesto secolo a.C. da Ipparco.  Da allora la tecnologia ha fatto passi da gigante e la missione Gaia, in particolare, si prefigge lo scopo ambizioso di mappare tridimensionalmente tutte le stelle della Via Lattea e di misurare i moti con una precisione senza precedenti.

Come si misura il moto di una stella? Gli astronomi distinguono tra moto proprio e velocità radiale: la velocità radiale, come ci suggerisce il nome, è la velocità con cui una stella si avvicina o si allontana rispetto all’osservatore, mentre il moto proprio è il moto apparente di una stella rispetto alla sfera celeste, che deriva dal fatto che la stella in esame, nel suo moto di rotazione intorno al centro della Galassia, si muove con una velocità diversa rispetto al Sole. In altre parole, il moto proprio è conseguenza del moto reale della stella rispetto al Sole e, per gli appassionati di geometria, possiamo definirlo come la componente del moto reale proiettata sul piano tangente alla sfera celeste in quel punto.

La velocità radiale si può misurare grazie alla spettroscopia, sfruttando l’effetto Doppler, ovvero il fatto che le righe di assorbimento nello spettro di una stella sono spostate verso il rosso, se la stella si allontana da noi, o verso il blu, se la stella si avvicina. Per misurare il moto proprio, invece, si devono osservare i movimenti della stella rispetto alla sfera celeste.

Tornando quindi al video, esso mostra l’evoluzione delle posizioni delle stelle delle galassia nei millenni a venire basate sulle misure di moti propri del primo catalogo di Gaia. Nel video sono state inserite anche informazioni sulla luminosità e sul colore delle stelle ricavate dai dati da Hipparcos, il satellite dell’ESA dedicato a questo tipo di misure prima del lancio di Gaia.

Probabilmente qualcuno tra voi si starà chiedendo quali siano, nel caso vi fossero, i limiti di accuratezza di quanto mostrato nel video stesso. Nei primi frame potete notare infatti che si vedono delle strisce causate dal fatto che i dati della prima release di dati di Gaia sono preliminari. Queste strisce sono degli artefatti che spariscono man mano che le stelle si muovono. Inoltre nel video alcune stelle si muovono lungo degli archi, accelerando e decelerando: anche questi sono artefatti perché in realtà le stelle si muovono a velocità costante rispetto al centro della Galassia. Altre si muovono velocissime poiché stanno effettuando un passaggio ravvicinato nei pressi del Sole. Il fatto che le stelle sembrano muoversi a velocità molto diverse una dall’altra è il risultato del fatto che i moti sono misurati rispetto al Sole, per cui le stelle più vicine ci appaiono più veloci di quelle più distanti. Inoltre il video non traccia i movimenti delle nubi di gas interstellari, ragion per cui le nubi nere che appaiono e scompaiono di tanto in tanto sono un altro artefatto. Nel video non sono poi rappresentate quelle stelle che Gaia non ha misurato, perché oscurate dal gas interstellare. Inoltre, nel video, al passare dei millenni, il piano della Galassia –  la banda orizzontale dove la densità di stelle e` più alta – appare spostato verso destra: ciò è dovuto al movimento del Sole rispetto alle altre stelle. Quello che il video non può mostrare correttamente sono le zone in cui le stelle sembrano diminuire nel corso del tempo: in realtà queste verrano “riempite” da stelle che Gaia non ha ancora osservato. Infine, nel video non sono presenti i dati relativi alle Nubi di Magellano, le due galassie irregolari satelliti della nostra Via Lattea.

A ogni modo, in attesa della seconda release di dati, attesa per Aprile 2018, la redazione vi consiglia di godervi questo video a tutto schermo e al massimo della risoluzione. In particolare, sul piano della Galassia cercate di individuare, a destra, la costellazione di Orione: vi suggeriamo di osservarla per notare come, al trascorrere del tempo, la sua forma a noi ora familiare cambia completamente disposizione. A sinistra, sempre sul piano, ci sono due ammassi stellari aperti che si muovono insieme perché sono nati insieme: si tratta delle Pleiadi e di alpha Persei.

 

Bibliografia: http://sci.esa.int/jump.cfm?oid=59004

Immagine di copertina: Vadim Sadovski via Shutterstock

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