Il disco di gas intorno alla Via Lattea e il mistero dei barioni mancanti
Le osservazioni a raggi X effettuate dal minisatellite HaloSat hanno determinato che la nostra galassia è circondata da un alone di gas caldi di forma discoidale e densità irregolare che scambia materia ed energia con le stelle in formazione. Il risultato non ha permesso però di stabilire in modo certo se è lì che si trova la materia ordinaria mancante www.lescienze.it
HaloSat è stato portato sulla Stazione spaziale internazionale nel 2018 e poi messo in orbita con lo scopo di osservare l’alone galattico alla ricerca di materia barionica, cioè la materia ordinaria che costituisce tutti i corpi, e risolvere così il mistero della sua scarsità nell’universo locale rispetto a quella presente, secondo i calcoli, nell’universo primordiale.
L’idea era che se il volume occupato dall’alone fosse stato diverse volte più ampio della Via Lattea, avrebbe potuto contenere abbastanza atomi da risolvere la discrepanza nel conteggio. Se invece fosse stato concentrato in uno strato relativamente sottile, sarebbe stato improbabile che contenesse quegli atomi.
Purtroppo le nuove osservazioni non aiutano a decidere per l’una o l’altra possibilità. “Quello che abbiamo fatto è dimostrare in modo certo l’esistenza di una parte dell’alone galattico ad alta densità che produce molte emissioni di raggi X”, ha spiegato Philip Kaaret, coautore dello studio. “Ma potrebbe esserci ancora un alone molto grande ed esteso che emette solo debolmente”.
I dati importanti emersi dalle misurazioni sono che i gas caldi che formano l’alone galattico sono concentrati in un volume a forma di disco, e che le emissioni X variano fortemente se si cambia la direzione di osservazione anche solo per 10 gradi: ciò significa che la struttura dell’alone è “grumosa”, con grosse differenze di densità tra una regione e l’altra. E il legame tra densità dell’alone ed emissione di raggi X dice qualcosa di importante sulla dinamica degli scambi tra l’alone galattico e la Via Lattea.
“Dove la Via Lattea sta formando le stelle a un ritmo più sostenuto, le emissioni di raggi X dal mezzo circumgalattico sono più intense: ciò suggerisce che il mezzo circumgalattico sia legato alla formazione delle stelle”, ha aggiunto Kaaret. “È probabile che stiamo vedendo gas che prima ricadeva nella Via Lattea, partecipando a formare le stelle, e ora viene riciclato nel mezzo circumgalattico: da questa interazione si può dedurre che la Via Lattea non è un sistema chiuso, e lo stesso vale anche per le altre galassie”.
Il passo successivo delle ricerche sarà combinare i dati di HaloSat con quelli ottenuti da altri osservatori astronomici a raggi X per determinare se c’è un alone esteso che circonda la Via Lattea e calcolarne eventualmente le dimensioni. Questo, a sua volta, potrebbe risolvere il rompicapo dei barioni mancanti.
“I barioni mancanti devono essere da qualche parte”, dice Kaaret. “Sono in aloni intorno a singole galassie come la Via Lattea o in filamenti che si estendono tra le galassie”
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