La collisione galattica all'origine della Via Lattea

La Via Lattea è la galassia che ospita, tra le sue centinaia di miliardi di stelle, anche il Sole e il Sistema solare: è la nostra casa nel cosmo, eppure sappiamo ancora con certezza come sia stata costruita. Un nuovo studio - pubblicato su Nature Astronomy - individua ora uno dei suoi primi “mattoni” fondanti: una fusione con una galassia esterna avvenuta all’incirca due miliardi di anni dopo il Big Bang, in un'epoca avvolta nell'incertezza.

"Questo lavoro ci racconta cos’è successo alla Via Lattea nella sua infanzia", dice Chiara Zerbinati, dottoranda al Dipartimento di Fisica e Astronomia "Augusto Righi" dell’Università di Bologna, che ha lavorato al progetto già durante la tesi magistrale. "Porta infatti alla luce un evento particolarmente rilevante che ha influenzato l'intera evoluzione successiva della galassia. Se una delle grandi domande dell'umanità è ‘da dove veniamo?’, noi offriamo almeno un tassello della risposta".

Fino a oggi, la storia di formazione della Via Lattea, fatta di fusioni tra galassie più e meno grandi, era stata infatti ricostruita con sicurezza solo fino a circa dieci miliardi di anni fa, l'epoca dell'incontro con Gaia-Enceladus: una galassia nana che si scontrò con la nostra e fu successivamente inglobata. Cosa fosse accaduto nelle primissime fasi di vita della nostra galassia restava invece ignoto: non era chiaro se un evento di fusione con una galassia esterna avesse avuto luogo, o se l'evoluzione avesse riguardato esclusivamente stelle nate “in casa”.

"Siamo partiti dall'ambizione di ricostruire la storia di assemblaggio della Via Lattea, cioè tutti gli eventi di fusione galattica che l'hanno portata al suo aspetto attuale", spiega Davide Massari, ricercatore dell'INAF e primo autore dell’articolo scientifico. "Come traccianti abbiamo usato gli ammassi globulari: soprattutto nelle zone interne della galassia, dove l'estinzione è altissima, sono gli unici oggetti per cui possiamo ottenere misure eccellenti sia del movimento orbitale sia dell'età".

Il punto di svolta è stato lo sviluppo di un metodo, basato sui dati del telescopio spaziale Hubble, in grado di misurare l'età degli ammassi globulari con una precisione mai raggiunta prima. Con stime così precise, il team ha scoperto che la popolazione di ammassi globulari nelle zone più interne della Via Lattea si dispone lungo tre distinte sequenze in base all’età e alla metallicità: una legata alla fusione con Gaia-Enceladus, una alla Via Lattea originaria e una terza, intermedia, spiegabile soltanto con l'esistenza di almeno una fusione precedente e finora ignota.

La galassia responsabile di quella terza sequenza aveva una massa stellare paragonabile a quella di Gaia-Enceladus, pari a circa mezzo miliardo di masse solari, e aveva depositato gran parte del suo materiale entro poco meno di 20mila anni luce dal centro della Via Lattea.

Lo studio è stato pubblicato su Nature Astronomy con il titolo "Evidence of a massive accretion event 1.8 billion years before the Gaia-Sausage-Enceladus merger". Per l'Università di Bologna (Dipartimento di Fisica e Astronomia "Augusto Righi") e l'INAF OAS Bologna hanno partecipato Alessio Mucciarelli, Chiara Zerbinati, Edoardo Ceccarelli, Cristiano Fanelli, Davide Massari  e Maurizio Salaris.