Le galassie più piccole orbitano intorno alla nostra, ma molte delle loro orbite si allineano lungo quella che gli astronomi chiamano la vasta struttura polare; un piano a forma di pancake che interseca la nostra galassia come una crêpe. Delle dozzine di galassie satelliti conosciute al seguito della Via Lattea, circa la metà, ma forse anche di più, appartengono a questa struttura. Inoltre, la nostra galassia ruota e queste galassie satelliti girano intorno alla nostra Via Lattea nella stessa direzione.
Siamo noi a non comprendere?
Questa strana danza ha lasciato interdetti gli astronomi fin dai primi accenni negli anni ’70. Le simulazioni cosmologiche non prevedono generalmente questo effetto. Alcuni ricercatori si sono persino chiesti se il problema riguardi la nostra comprensione della materia oscura o della gravità stessa.
In un articolo pubblicato su arXiv, Nicolás Garavito Camargo (Università dell’Arizona) e i suoi colleghi suggeriscono di concentrarsi sul più grande di tutti i pesci piccoli: la Grande Nube di Magellano (LMC).
La LMC è una nana massiccia, che ha un decimo della massa della Via Lattea. Sta girando intorno alla nostra galassia per la prima volta su una traiettoria che si allinea con la vasta struttura polare, e potrebbe aver portato con sé una mezza dozzina di galassie più piccole. Non può essere una coincidenza, giusto? Anche gli astronomi l’hanno pensato, e molti hanno suggerito che la LMC abbia in qualche modo ispirato la misteriosa struttura polare.
Infatti, all’inizio di quest’anno, Jenna Samuel (ora all’Università del Texas, Austin) e i suoi colleghi hanno condotto delle simulazioni per dimostrare che le galassie nane tendono ad allinearsi lungo i pancake cosmici – e rimangono così, almeno per un po’ – quando c’è una nana massiccia come la LMC nel mezzo.
La domanda è come
La LMC e il suo seguito sono solo alcuni dei satelliti della Via Lattea, quindi essa e i suoi accompagnatori non possono spiegare il piano semplicemente cadendovi dentro. Garavito Camargo e colleghi descrivono come la LMC potrebbe aver influenzato le orbite delle altre galassie.
In breve, la galassia nana sta “gettando” in giro il suo peso, influenzando la Via Lattea, la sua materia oscura e i suoi satelliti, tutto attraverso la semplice forza di gravità. Non solo la nana tira le altre galassie satellite davanti a sé nella sua orbita, ma attira anche il materiale dietro di sé in una lunga scia. Inoltre, i ricercatori si sono resi conto che avrebbero dovuto tenere conto del loro posto nella galassia.
Mentre “cade”, la LMC ha tirato la Via Lattea fuori centro. La nostra galassia è enorme, però, e lo spostamento del centro di massa ha richiesto tempo per andare verso l’esterno. Mentre le regioni interne della galassia e il suo alone stanno già orbitando attorno al nuovo centro di massa, le regioni esterne non hanno ancora fatto altrettanto. Così, dal nostro trespolo nella galassia interna, vediamo le regioni esterne ruotare.
Eppur si muove!
“In realtà ci troviamo in un’auto in movimento, mentre pensavamo di essere fermi”, spiega Gurtina Besla (Università dell’Arizona). “Vedi tutte queste cose muoversi davanti a te e pensi che si stiano muovendo a una certa velocità, ma in realtà noi ci stiamo muovendo insieme a loro e loro in realtà si stanno muovendo leggermente più lentamente”. In effetti, quando vediamo le galassie satellite muoversi in concerto, parte di questo è semplicemente l’effetto del nostro stesso movimento – qualcosa che non avevamo considerato prima.
Garavito Camargo, Besla e i loro colleghi hanno combinato tutti questi effetti in una simulazione dell’incontro LMC-Via Lattea, confermando che l’infallazione della LMC è capace di rimodellare le orbite di numerosi oggetti intorno alla Via Lattea.
Prendendo insieme tutti questi effetti però, potrebbe ancora non essere abbastanza per spiegare completamente lo strano allineamento dei satelliti della Via Lattea.
“L’idea è che, dopo aver corretto tutti questi effetti, il piano rimanente può assomigliare meglio alle strutture previste nelle simulazioni cosmologiche”, dice Garavito Camargo. “Tutto questo insieme può creare qualcosa di strano e statisticamente più improbabile di quello che si potrebbe trovare in una generica simulazione cosmologica”.
“Il nuovo lavoro offre un approccio nuovo e una ricerca molto approfondita e convincente, che naturalmente ha eccitato me e altri che lavorano su questo tema”, dice Marcel Pawlowski (Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam), che non è stato coinvolto nel nuovo studio. Egli sostiene, tuttavia, che c’è ancora del lavoro da fare per capire l’origine della struttura.