Chandra osserva un alone di gas caldissimo intorno alla nostra Via Lattea

Nuove prove dimostrano che la nostra Galassia è circondata da un enorme alone di gas che sarebbe in grado di risolvere un enigma sulla Via Lattea noto come “barione mancante”.

Gli astronomi che lavorano con il telescopio spaziale a raggi X Chandra della Nasa hanno trovato le prove che dimostrano che la nostra Via Lattea è incorporata in un enorme alone di gas  – chiamato ‘gas caldissimo’ (*) – che si estende per centinaia di migliaia di anni luce. La massa stimata dell’alone è paragonabile a quella di tutte le stelle nella Galassia.

Se confermassero le dimensioni e la massa dell’alone di gas, la scoperta potrebbe essere anche una spiegazione per un enigma che è conosciuto come “barione mancante”, un problema finora irrisolto sulla nostra Galassia.

I barioni sono le particelle che compongono gli atomi di materia ordinaria, protoni e neutroni, che costituiscono più del 99,9% della massa del cosmo. Le misurazioni degli attuali aloni di gas estremamente distanti della nostra galassia indicano che la materia barionica  presente al tempo in cui l’Universo aveva solo qualche miliardo di anni rapresentava circa un sesto della massa e della densità di materia esistente complessiva, che comprende anche la materia oscura.

Oggi, circa 10 miliardi di anni più tardi, un censimento dei barioni presenti nelle stelle e nel gas intorno alla nostra Galassia e nelle galassie vicine mostra che mancherebbe all’appello almeno la metà dei barioni.

In un recente studio, un team di cinque astronomi ha utilizzato i dati raccolti dal telescopio spaziale a raggi X Chandra della Nasa, l’osservatorio spaziale XMM-Newton dell’Esa e il satellite nipponico Suzaku per stimare i limiti delle temperature, dell’estensione e della massa dell’alone di gas ad alta temperatura. Chandra ha osservato otto sorgenti di raggi X situate al di fuori della galassia ad una distanza di centinaia di milioni di anni luce. Questi dati hanno rivelato che i raggi X arrivati di queste sorgenti lontane sono assorbiti selettivamente dagli ioni di ossigeno in vicinanza della galassia.

Gli scienziati hanno determinato che la temperatura dell’alone assorbente si trova in un range compreso tra un milione e 2,5 milioni di gradi Kelvin, alcune centinaia di volte la temperatura presente sulla superficie del Sole.

Altri studi avevano già dimostrato la presenza nella Via Lattea e in altre galassie di un ‘gas caldo’ con le temperature tra 100.000 e un milione di gradi. Queste ricerche già prevedevano la presenza di un gas più caldo ad una temperatura superiore al milione di gradi.

Ora questa nuova ricerca fornisce le prove di un alone di ‘gas caldissimo’ che sta tutt’intorno alla Via Lattea e dimostra che questo alone è molto più massiccio di quello del ‘gas caldo’.

“Sappiamo che la galassia è circondata da gas e sappiamo quanto è caldo”, ha dichiarato Anjali Gupta, il primo autore della ricerca  descritta sulla rivista Astrophysical Journal. “Ma la domanda importante è, quanto è grande l’alone? E quanta massa c’è in questa nuvola?”

Per iniziare a rispondere a questa domanda, gli autori della ricerca hanno combinato i dati raccolti da Chandra con quelli ottenuti dal telescopio spaziale XMM-Newton sulla quantità di assorbimento prodotto dagli ioni di ossigeno e con i dati del satellite Suzaku sui raggi X emessi dall’alone di gas, concludendo che la massa del gas èd equivalente alla massa di più di 10 miliardi di soli (o forse fino a 60 miliardi di soli).

“Il nostro lavoro dimostra che, facendo assunzioni ragionevoli, le osservazioni di Chandra implicano un enorme serbatoio di gas caldissimo intorno alla Via Lattea”, ha affermato Smita Mathur, il co-autore dello studio dell’Università dello Stato dell’Ohio. “L’alone si estende per alcune centinaia di migliaia di anni luce intorno alla Via Lattea o potrebbe anche estendersi al di fuori del gruppo locale di galassie circostanti. In entrambi i casi, la sua massa sembra essere molto grande.”

La massa stimata dipende da diversi fattori come la quantità di ossigeno rispetto ad idrogeno. Anche se, per ora rimangono delle incertezze, il lavoro del team di Gupta fornisce la miglior prova che i barioni mancanti della galassia sono stati nascosti in un alone di gas di milioni gradi che avvolge la galassia. La densità stimata di questo alone è così bassa che aloni simili in tutte le altre galassie sarebbero sfuggiti fino ad oggi al rilevamento.

(*) Una spiegazione sul ‘gas caldissimo’. In un ambiente a bassa densità come lo spazio non ci vuole molto a far arrivare piccole particelle di polvere a grandi velocità, e poiché la definizione di temperatura è proprio la quantità di energia cinetica di un insieme di particelle, si può parlare di gas caldissimo. I raggi cosmici e le radiazioni in generale sono quelli che forniscono energia a questa nube di gas.