La giovane periferia della Via Lattea

Conoscere con precisione l’età della nostra galassia è il sogno di tutti gli astronomi, ma sono informazioni che la signora non rivela facilmente. Qualcuno, però, è riuscito a strapparle una parte del segreto: quella che riguarda la sua periferia, il cosiddetto alone galattico. Ora sappiamo che qui le stelle hanno 11,4 miliardi di anni.

Lo svela, su Nature di questa settimana, Jason S. Kalirai dello Space Telescope Science Institute, che è riuscito a stimare l’età di quattro nane bianche delle regioni interne dell’alone grazie a un’idea davvero brillante.

I motivi per cui stabilire tutte le età della Via Lattea è tanto difficile sono diversi, e dipendono anche dal fatto che essa è composta da almeno tre zone formatesi in epoche distinte: il core, il disco stellare e l’alone, cioè la rada periferia, a sua volta suddiviso in una parte interna e una esterna. Finora si conosceva con discreta precisione l’età degli astri contenuti negli ammassi globulari (insiemi sferici di stelle) più interni, ma per quelli sparpagliati nei sobborghi c’erano incertezze superiori al miliardo di anni.

Per venirne a capo, Kalirai si è costruito uno speciale cronometro stellare. In un primo momento, il ricercatore ha analizzato i dati raccolti dal telescopio spaziale Hubble (e in particolare dalla sua Advanced Camera for Surveys), ricavando la massa di 2.000 nane bianche all’interno dell’ammasso globulare a noi più vicino, Messier 4 (nella costellazione dello Scorpione).

Ecco perché. All’interno degli ammassi globulari si formano continuamente nane bianche: queste, infatti, rappresentano lo stadio terminale per quelle stelle (di piccola e media taglia) che non completano la catena di fusioni nucleari, e quindi collassano sotto la propria gravità diventando oggetti incredibilmente compatti. Il destino di una nana bianca è segnato e inesorabile: rilasciare pian piano l’energia accumulata nel nucleo della stella progenitrice, raffreddandosi e spegnendosi lentamente fino a scomparire.

Torniamo a Messier 4: Kalirai sapeva che qui le stelle originarie (progenitrici delle nane bianche) sono tutte coetanee e hanno circa 12,5 miliardi di anni. Quelle più massicce hanno affrontato le varie tappe evolutive per prime, e sono ormai nane bianche piuttosto fioche. Le nane bianche più brillanti, invece, si sono formate recentemente, da stelle meno massicce. Mettendo insieme i dati ne è venuta fuori una relazione empirica, piuttosto accurata, fra le masse delle nane bianche e le masse dei soli che le hanno generate, e quindi fra le masse delle nane bianche e l’età della popolazione stellare.

A questo punto, lo scienziato non ha fatto altro che applicare questa stessa relazione alle 4 nane bianche appartenenti all’ alone della Via Lattea. In pratica ha ottenuto, analizzando gli spettri stellari, la loro massa, e da questa ha ricavato l’età con il suo speciale cronometro. Risultato: dato che i più vecchi ammassi globulari hanno circa 13,5 miliardi di anni, le popolazioni stellari ai margini sono più giovani di questi di due miliardi di anni. Si tratta di un punto importante da cui partire per capire come e dove le stelle della nostra galassia si sono formate ed evolute.

Via: Wired.it

Credits immagine: GSFC/NASA