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Nascita della Via Lattea

circa 13 miliardi di anni fa La Via Lattea

In breve

La Via Lattea non nacque già nella forma a spirale che vediamo oggi. Piccoli sistemi di stelle e gas si unirono poco alla volta, mentre nuove stelle continuavano a formarsi. Il suo disco, l'alone e i bracci sono il risultato di una storia durata miliardi di anni.

Perché è importante La nostra galassia è la grande “casa cosmica” in cui si trova il Sistema solare.

Fonte: ESA, «Gaia finds parts of the Milky Way much older than expected»

Illustrazione: Nascita della Via Lattea (La Via Lattea)
Illustrazione creata con l'IA per Storiascopio

Scheda per studiare circa 5 minuti di lettura

Il racconto

La striscia di latte nel cielo

Se ti allontani dalle luci della città in una notte senza Luna, puoi vedere una larga striscia chiara che attraversa il cielo. Gli antichi Greci la chiamavano «cerchio di latte»; secondo il mito era latte spruzzato dal seno della dea Era. Da questa parola greca viene anche il nome di tutte le galassie. Nel 1610 Galileo Galilei puntò il suo telescopio verso quella striscia e capì che era fatta di una miriade di stelle troppo piccole e vicine per essere distinte a occhio nudo.

Quello che vediamo è la Via Lattea vista da dentro. Noi siamo in un disco di stelle: quando guardiamo lungo il disco ne vediamo moltissime, una sull'altra, e formano la striscia. Gli astronomi stimano che la nostra galassia contenga tra 100 e 400 miliardi di stelle e che sia larga circa 100.000 anni luce, cioè la luce impiega circa 100.000 anni ad attraversarla. Il Sole è in un braccio a spirale, a circa 26.000 anni luce dal centro, e compie un giro intorno alla galassia in circa 230 milioni di anni.

Una galassia fatta a pezzi

La Via Lattea non è nata già con la forma di oggi. Per molto tempo gli astronomi hanno saputo poco su come sia cominciata, ma negli ultimi anni è arrivata una svolta, grazie al satellite Gaia dell'Agenzia spaziale europea, lanciato nel 2013. Gaia ha misurato posizione e movimento di quasi due miliardi di stelle, costruendo la mappa tridimensionale più dettagliata mai fatta.

Quei dati hanno mostrato che il disco spesso della galassia cominciò a formarsi circa 13 miliardi di anni fa: il nucleo della galassia era già in formazione meno di un miliardo di anni dopo il Big Bang. Poi la galassia crebbe in modo disordinato, come un villaggio che si allarga inglobando i paesi vicini. Gruppi di stelle e di gas, cioè galassie più piccole, si avvicinavano e venivano catturati dalla gravità della Via Lattea.

Uno degli incontri più importanti avvenne circa 10 miliardi di anni fa, secondo le stime: una galassia nana, chiamata Gaia-Encelado (o Gaia-Salsiccia, dalla forma che le sue stelle disegnano nei grafici), si fuse con la Via Lattea. Le sue stelle furono in parte disperse nell'alone, la regione esterna e quasi sferica della galassia, e il loro movimento «al contrario» ha permesso di riconoscerle. Altre galassie nane stanno ancora cadendo oggi: la Nana del Sagittario viene lentamente smembrata.

Il disco e i bracci

Con il tempo il gas si depositò in un disco sottile, che ruota, e in questo disco continuarono a nascere stelle. I bracci a spirale sono onde di densità che passano nel disco, come le onde del traffico su una strada: il gas viene compresso e nascono nuove stelle. Al centro c'è una barra di stelle e, nel punto più interno, un enorme buco nero chiamato Sagittario A*, che ha una massa di circa 4 milioni di volte quella del Sole. Nel 2020 il premio Nobel per la fisica è andato a Reinhard Genzel e Andrea Ghez, per aver seguito per anni le orbite delle stelle intorno a quel buco nero.

Una scoperta del Novecento

Fino al 1920 molti astronomi pensavano che la Via Lattea fosse tutto l'Universo. Nel 1924 Edwin Hubble, usando il grande telescopio di Monte Wilson in California, misurò la distanza di una macchia luminosa chiamata Andromeda e capì che era troppo lontana per far parte della nostra galassia: era un'altra galassia. In un colpo solo l'Universo diventò enorme: la Via Lattea era una galassia tra tante. Oggi si stima che nell'Universo osservabile ce ne siano centinaia di miliardi, o più.

La Via Lattea non è ferma. Si avvicina ad Andromeda, la galassia grande più vicina, a una velocità di circa 110 chilometri al secondo. Tra qualche miliardo di anni le due galassie potrebbero fondersi, anche se studi recenti dicono che non è certo. Non c'è pericolo per le stelle: sono così distanti l'una dall'altra che quasi nessuna si scontrerebbe con un'altra.

Perché successe

Le galassie esistono perché la gravità raccoglie la materia. Dopo il Big Bang la materia oscura formò una rete di grumi, e dentro quei grumi cadde il gas, che si raffreddò e diede origine alle stelle. Questi primi gruppi, piccoli e irregolari, sono i mattoni da cui nascono le galassie.

Le galassie grandi crescono in due modi: inglobando altre galassie più piccole (le fusioni) e continuando a formare stelle dal gas che cade sul disco. La Via Lattea ha seguito entrambe le strade, come mostrano le tracce lasciate dalle galassie catturate.

Il disco sottile e a spirale si forma quando il gas, mentre ruota, si appiattisce: un po' come la pasta della pizza quando la fai girare in aria. Una fusione troppo violenta può rovinare un disco; la Via Lattea ha avuto una storia relativamente tranquilla dopo i primi miliardi di anni.

Cosa cambiò

La Via Lattea è la nostra casa. Nel suo disco, circa 4,6 miliardi di anni fa, nacque il Sistema solare. Era un posto adatto: a una distanza dal centro non troppo vicina, dove le esplosioni di stelle e le radiazioni sono meno intense, e dove il gas contiene molti elementi pesanti, perché le generazioni di stelle precedenti li avevano prodotti.

Conoscere la storia della galassia aiuta a capire anche la nostra. Studiare le stelle più antiche significa leggere gli elementi che c'erano nel gas quando si formarono, e capire come sono arrivati il carbonio, l'ossigeno e il ferro.

Oggi la mappa di Gaia è usata da migliaia di ricercatori. Serve per scoprire stelle con pianeti, ammassi nascosti e antichi resti di galassie nane, e permette di correggere la storia della Via Lattea ogni volta che i dati migliorano.

Persone e luoghi chiave

Persone

Galileo Galilei
Scienziato pisano (1564-1642). Nel 1610 vide con il telescopio che la Via Lattea è fatta di moltissime stelle.
Edwin Hubble
Astronomo americano (1889-1953). Nel 1924 dimostrò che Andromeda è una galassia esterna alla Via Lattea.
Reinhard Genzel e Andrea Ghez
Astronomi premiati con il Nobel per la fisica nel 2020 per aver studiato il buco nero al centro della nostra galassia.

Luoghi

Sagittario A*
Il buco nero supermassiccio al centro della Via Lattea, a circa 26.000 anni luce dalla Terra.
Andromeda
La grande galassia a spirale più vicina, a circa 2,5 milioni di anni luce: si vede a occhio nudo come una piccola macchia chiara.
Monte Wilson, California (Stati Uniti)
L'osservatorio dove Hubble misurò la distanza di Andromeda con un telescopio da 2,5 metri.

Da sapere

  • La parola «galassia» viene dal greco e vuol dire «latteo», proprio come «Via Lattea».
  • Se la Via Lattea fosse grande come l'Italia, il Sistema solare sarebbe grande come una moneta.
  • Il Sole ha già fatto circa venti giri intorno al centro della galassia da quando è nato.
  • A occhio nudo, in una notte buia, si vedono circa 2.000-3.000 stelle: tutte appartengono alla Via Lattea.
  • Gli astronomi che hanno scoperto Gaia-Encelado hanno fatto una vera «archeologia» dello spazio: hanno riconosciuto le stelle di una galassia scomparsa solo dal loro modo di muoversi.

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