La collisione con Andromeda è stata anticipata a...ora! (o quasi)

Nonostante la veneranda età di 25 anni, il telescopio Spaziale Hubble è ancora una fonte inesauribile di preziosissimi dati. Una delle ultime scoperte effettuate grazie al suo potente occhio riguarda il nostro vicinato cosmico, in particolare la galassia di Andromeda, una copia un po’ più in grande della Via Lattea.

Molto si dibatte sulle sue reali dimensioni, che dovrebbero essere superiori ai 100 mila anni luce, ma questo per quanto riguarda il disco stellare.

L'alone di Andromeda contiene metà della sua massa stellare

Quello che invece i telescopi non riescono a vedere è che questa gigante isola di stelle, come tutte le altre galassie di una certa stazza, possiede un grande alone di gas caldo ed estremamente rarefatto che la avvolge come un delicatissimo cuscino d’aria. Non si tratta dell'esteso alone di materia oscura che si pensa circondi tutte le galassie, ma di un inviluppo, esteso forse tanto quanto quello di materia oscura, fatto da gas normale (idrogeno, elio e altri elementi)  e caldissimo.

Non c’è in realtà molto di cui stupirsi poiché l’Universo ama ripetere delle situazioni che funzionano. I pianeti hanno un’atmosfera gassosa, che diventa predominante nel caso dei giganti gassosi. Anche le stelle hanno un’atmosfera molto estesa e rarefatta, basti pensare alla corona solare, che a una temperatura superiore al milione di gradi si perde per decine di milioni di chilometri nello spazio. Ecco allora che anche le galassie possiedono un’atmosfera, un esteso alone di gas caldissimo, oltre il milione di gradi, e talmente rarefatto che non è possibile nemmeno osservarlo direttamente.

A stupire, soprattutto nel caso di Andromeda, sono le dimensioni di quest’atmosfera: è circa 10 volte più estesa del disco stellare. In altre parole, la nostra vicina è circondata da un’atmosfera più o meno sferica che si estende per un milione o forse più anni luce.

Ecco allora la cosa sorprendente.

La distanza tra la Via Lattea e Andromeda è di circa 2,3 milioni di anni luce, che confrontati con i 100 mila anni luce dei diametri dei loro dischi sembrano effettivamente tanti. Tuttavia, l’enorme atmosfera di Andromeda si estende circa fino a metà strada con la Via Lattea e sappiamo già che anche la nostra galassia ne possiede una, sebbene nessuno abbia idea di quanto sia estesa. Di fatto, allora, lo scontro che tra circa 3 miliardi di anni porterà in collisione questi due mostri del cielo potrebbe essere già iniziato o stare per iniziare perché le porzioni esterne delle atmosfere (meglio aloni) di Andromeda e della Via Lattea potrebbero essere già in contatto o ci entreranno tra pochi milioni di anni, non più miliardi. Quello che succederà quando i due dischi stellari collideranno sarà quindi solo l'apoteosi di un evento molto più lungo, complesso e silenzioso di quanto si potesse immaginare.

Prima di concludere, un piccolo approfondimento su come è stato scoperto, almeno a livello concettuale, questo rarefatto alone. Data l’intrinseca debolezza che preclude un’osservazione diretta, i ricercatori si sono inventati un metodo molto ingegnoso. Hanno selezionato diverse sorgenti puntiformi più lontane di Andromeda e disposte attorno alla sua sagoma visibile e ne hanno studiato lo spettro. Le sorgenti ideali sono i quasar, presenti in gran numero ovunque.

Nello spettro di questi remoti nuclei galattici attivi sono state osservate delle righe in assorbimento causate da del gas molto caldo, rarefatto e posto a una distanza compatibile con quella di Andromeda. Come si fa a essere sicuri che queste lievi impronte negli spettri appartengano veramente alla galassia di Andromeda e non agli oggetti osservati? Per due principali motivi:

1)      I quasar fuori dall’estensione del presunto alone non presentano questo assorbimento nello spettro;

2)      La riga in assorbimento ha sempre la stessa lunghezza d’onda, benché lo spettro dei quasar si sposti verso il rosso di una quantità dipendente dalla distanza alla quale si trovano. Se questa caratteristica fosse stata intrinseca alle sorgenti, avrebbe dovuto subire lo stesso redshift che presenta tutto lo spettro, ma non è così: a prescindere alla diversa distanza dei quasar, la riga in assorbimento ha la stessa lunghezza d’onda, quindi è causata da qualcosa che si trova lungo la linea di vista e non appartiene alla sorgente.

Con questo stesso metodo è stato rilevato anche l’esteso e caldo alone  della Via Lattea, solo che sarà ben difficile capire quanto è esteso. È un po’ come tentare di misurare l’estensione della foresta amazzonica da dentro, restando fermi in un punto casuale e circondati da fitti alberi. 

Per un approfondimento, ecco l'articolo di riferimento: http://arxiv.org/pdf/1404.6540v2.pdf