Il gruppo dell’Osservatorio Astrofisico di Torino composto da Marco Giammaria (dottorando dell’Università di Torino), Alessandro Spagna, Mario G. Lattanzi e Paola Re Fiorentin, in collaborazione con Giuseppe Murante dell’Osservatorio Astronomico di Trieste e Milena Valentini post-doc all’Universitäts-Sternwarte di Monaco di Baviera, ha recentemente pubblicato i risultati di un’analisi approfondita di una simulazione cosmologica chiamata AqC4 che ha riprodotto una galassia a disco molto simile alla nostra.
Per mezzo di un approccio innovativo che paragona il catalogo di particelle della simulazione a una vera e propria survey stellare, è stato possibile applicare tecniche di indagine statistiche simili a quelle normalmente utilizzate per gli studi condotti per la Via Lattea. Incrociando gli ultimi dati relativi al tasso di formazione stellare nei dintorni del Sole ottenuti dal satellite Gaia con i risultati di questa simulazione cosmologica ad alta risoluzione, è stato possibile investigare l’origine e l’evoluzione del disco stellare di una galassia molto simile alla Via Lattea e rivelare alcune tracce fossili nella distribuzione spaziale e cinematica di popolazioni stellari coeve causati da eventi avvenuti lungo tutta la l’evoluzione dinamica della galassia.
Lo studio ha confermato l’origine del disco spesso della galassia simulata in seguito alla “fusione” (o “merger”) di un grosso satellite di circa 10^9 masse solari con la galassia a disco principale avvenuto a redshift z ~ 1.6 (circa 8,5 miliardi di anni fa), verosimilmente con un processo simile a quello avvenuto tra la Via Lattea e la galassia satellite Gaia-Sausage-Enceladus (si veda Helmi 2020).
Inoltre, sono stati studiati altri due eventi più recenti (tra i 5.5 e i 3.5 miliardi di anni fa) che indicano come l’importante aumento del tasso di formazione stellare osservato da altri autori (Mor et al. 2019) nei dintorni del Sole potrebbe essere stato causato da eventi tardivi di fusione della Via Lattea con galassie satelliti più piccole.
Questi risultati sottolineano come lo studio dettagliato della cinematica delle popolazioni stellari, reso possibile dai dati di Gaia in sinergia con le sempre più avanzate simulazioni cosmologiche, è fondamentale per comprendere la formazione e l’evoluzione del disco della Via Lattea.
- Leggi il paper su ArXiv: “The formation history of the Milky Way disc with high-resolution cosmological simulations” by M. Giammaria, A. Spagna, M. G. Lattanzi, G. Murante, P. Re Fiorentin, M. Valentini
- Leggi l’articolo su MNRAS: Giammaria et al. 2021, MNRAS, 502, 2, 2251-2265
Figura 1 – Densità stellare stimata mediante la simulazione AqC4 (vista frontale, a sinistra e laterale, a destra). La dimensione totale del box è di 50 kpc.
Figure 2 – Il tasso di formazione stellare in funzione del tempo cosmico per r ≤ 24,0 kpc (linea rossa) e nell’anello solare simulato (linea blu). I simboli stellati in nero si riferiscono ai dati di Mor et al. (2019). Le linee tratteggiate verticali indicano il redshift / tempo cosmico dei satelliti accresciuti.
