Il cuore chimico della Via Lattea svelato dal telescopio Alma in una spettacolare immagine

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Redazione Scienza e Tecnologia Redazione Scienza e Tecnologia   -   Un mosaico composto da decine di scatti individuali, un’istantanea che in cielo appare estesa quanto tre lune piene messe una accanto all’altra, capace di rivelare una complessità strutturale e chimica che fino a oggi era rimasta sostanzialmente nascosta ai nostri occhi, pure se parliamo del centro della galassia in cui viviamo. È il risultato ottenuto dal potente radiotelescopio Alma, l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array che l’Osservatorio Europeo Australe (Eso) gestisce nelle Ande cilene, nell’ambito del progetto di ricerca denominato Aces, acronimo che sta per Alma Central Molecular Zone Exploration Survey. Gli astronomi, coordinati in un team internazionale che supera i centosessanta ricercatori e che vede un significativo contributo italiano con l’Università degli Studi dell’Insubria, hanno prodotto quella che è a tutti gli effetti la più grande e dettagliata immagine mai realizzata della cosiddetta Zona Molecolare Centrale della nostra Via Lattea.

La mappa dei gas freddi e delle molecole organiche

L’area presa in esame dalla survey si estende per oltre seicentocinquanta anni luce, una regione immensa che avvolge il buco nero supermassiccio situato nel cuore della galassia, un ambiente che gli stessi scienziati non esitano a definire estremo, caratterizzato da turbolenti flussi di gas molecolare. Per la prima volta, grazie alla sensibilità di Alma, è stato possibile esplorare con un dettaglio senza precedenti il gas freddo, quella materia prima fondamentale, per intenderci, dalla quale si originano e prendono forma le stelle. E ciò che il telescopio ha catturato non è solo una struttura complessa, quasi frattale, di filamenti e nubi, ma anche una sorprendente ricchezza dal punto di vista chimico. Nel cuore della Via Lattea, infatti, sono state identificate decine di molecole diverse, un vero e proprio mix che spazia da composti semplici come il monossido di silicio a molecole organiche decisamente più complesse, tra le quali spiccano il metanolo, l’acetone e persino l’etanolo, a testimonianza di un laboratorio cosmico di inaspettata varietà.

Il ruolo dell’astrofisica teorica italiana nell’interpretazione dei dati

I risultati, come si legge negli articoli scientifici già accettati per la pubblicazione sulla rivista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, aprono scenari finora inesplorati. La regione centrale della galassia, infatti, non è solo un luogo affascinante da osservare, ma rappresenta una sorta di laboratorio naturale unico nel suo genere. Trattandosi dell’unico nucleo galattico sufficientemente vicino a noi per essere studiato con una tale ricchezza di particolari, gli astrofisici possono ora analizzare processi fisici che solitamente caratterizzano galassie lontane, quelle dell’Universo primordiale, dove le condizioni per la nascita delle stelle erano molto più caotiche e violente rispetto a quelle, relativamente più tranquille, delle regioni periferiche della nostra stessa Via Lattea. Proprio in questo contesto si inserisce il contributo dell’ateneo italiano: il professor Mattia Sormani, dell’Università dell’Insubria, è responsabile del gruppo di elaborazione teorica del progetto Aces, e con il suo team sta sviluppando sofisticate simulazioni numeriche su supercomputer. Questi modelli, come ha spiegato il ricercatore Zixuan Feng, sono essenziali per interpretare la complessità dei dati osservativi, per comprendere i movimenti del gas e, in ultima analisi, per provare a ricostruire l’evoluzione di una regione così densa e turbolenta. Senza un approccio numerico, sottolineano gli stessi ricercatori, fenomeni di questa scala e complessità, dove la struttura del gas appare quasi frattale, sarebbero semplicemente indecifrabili.

Filamenti di materia e la fabbrica delle stelle più massicce

L’indagine condotta con Alma si concentra sul gas molecolare freddo che, scorrendo lungo intricati filamenti, va ad alimentare quegli accumuli di materia dai quali, per collasso gravitazionale, si formeranno poi le stelle. Nella Zona Molecolare Centrale, però, il meccanismo assume caratteristiche particolari: è qui, infatti, che si trovano alcune tra le stelle più massicce dell’intera galassia, astri dalla vita breve e tumultuosa che terminano la loro esistenza in modo spettacolare, con esplosioni di supernova o persino di ipernova. L’obiettivo del team internazionale, come spiegano i coordinatori del progetto, è proprio quello di comprendere in che misura questi fenomeni così energetici influenzino il successivo ciclo di formazione stellare in un ambiente così ostile, e verificare se i modelli teorici finora sviluppati per la nascita delle stelle reggano di fronte alla prova dei fatti in un contesto tanto estremo. Il lavoro, in altre parole, è solo all’inizio: i dati raccolti rappresentano una miniera di informazioni che impegneranno gli astronomi per anni, con la prospettiva di future e ancora più profonde osservazioni grazie ai previsti aggiornamenti tecnologici di Alma e all’entrata in funzione di nuovi, potentissimi telescopi.

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