Chandra rivela un alone di gas caldo attorno alla nostra Galassia

Chandra_Alone gas caldo attorno alla Galassia

Questa rappresentazione artistica mostra un gigantesco alone di gas caldo, in blu, che circonda la nostra Galassia. Viene pure mostrato, un po’ più a sinistra rispetto alla nostra Galassia (posizionata nel centro dell’alone), la Piccola e la Grande Nube di Magellano, le due galassie satelliti della nostra. L’alone di gas è rappresentato con un raggio di circa 400 000 anni luce, sebbene si possa estendere molto più in là. Crediti: NASA/CXC/M.Weiss; NASA/CXC/Ohio State/A.Gupta et al.

Astronomi ricercatori utilizzando il Chandra X-Ray Observatory della NASA hanno trovato l’evidenza che la nostra Galassia sia immersa in un alone enorme di gas caldo che si estende per centinaia di migliaia di anni luce. La massa stimata di questo alone è paragonabile alla massa di tutte le stelle della Galassia.

Se le dimensioni e la massa di questo alone gassoso venissero confermati, esso potrebbe essere anche la spiegazione per ciò che è noto come il problema del “barione mancante” per la Galassia.

I barioni sono particelle, come protoni e neutroni, che costituiscono più del 99,9% della massa degli atomi trovati nel cosmo. Misurazioni di aloni gassosi e di galassie estremamente lontani indicano che la materia barionica presente quando l’universo era vecchio di solo pochi miliardi di anni rappresentava circa un sesto della massa e della densità della materia esistente non visibile, quella definita come materia oscura. All’epoca attuale, circa 10 miliardi di anni dopo, un censimento dei barioni presenti nelle stelle e il gas nella nostra Galassia e nelle galassie vicine mostra che almeno la metà dei barioni mancano all’appello.

In uno studio recente, un team di cinque ricercatori astronomi hanno utilizzato i dati di Chandra X-Ray Observatory della NASA, dell’XMM-Newton dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA) e del satellite giapponese Suzaky per porre dei limiti sulla temperatura, sull’estensione e sulla massa dell’alone di gas caldo. Chandra ha osservato otto sorgenti luminose nei raggi X situate molto lontano dalla Galassia ad una distanza di centinaia di milioni di anni luce. I dati hanno mostrato che i raggi X da queste sorgenti lontane sono assorbiti in modo selettivo dagli ioni di ossigeno nelle vicinanze della Galassia. I ricercatori hanno determinato la temperatura dell’alone che assorbe tale radiazione compreso tra 1 milione e 2,5 milioni di Kelvin, ossia qualche centinaia di volte più caldo della superficie del nostro Sole.

Altri studi hanno mostrato che la nostra Galassia e le altre galassie sono avvolte in un gas caldo (warm gas) con temperature comprese tra 100 000 e 1 000 000 Kelvin. Questo nuovo studio ha indicato la presenza di gas più caldo (hot gas) con una temperatura di 1 000 000 Kelvin più alta. Inoltre, questa nuova ricerca fornisce l’evidenza che l’alone di gas più caldo (hot gas) che avvolge la nostra Galassia è molto più massiccio dell’alone di gas caldo (warm gas).
“Sappiamo che il gas è tutto intorno alla Galassia e conosciamo anche la sua temperatura” ha affermato Anjali Gupta, autore capo dell’articolo pubblicato nell’Astrophysical Journal che descrive la ricerca. “La domanda più importante è: quanto largo e quanto massiccio è questo alone?”.

Per iniziare a rispondere a questa domanda, gli autori hanno integrato i dati di Chandra sulla quantità di assorbimento prodotto dagli ioni di ossigeno con i dati dell’XMM-Newton e di quelli di Suzaku sui raggi X emessi dall’alone di gas. Si è arrivati alla conclusione che la massa del gas è equivalente alla massa di più di 10 miliardi di stelle, forse grande come 60 miliardi di soli.

“Il nostro lavoro mostra che, per valori ragionevoli dei parametri e con ragionevoli ipotesi, le osservazioni di Chandra implicano un immenso serbatoio di gas caldo attorno alla nostra Galassia” ha affermato il co-autore Smita Mathur dell’Ohio State University a Columbus. “Si può estendere per poche centinaia di migliaia di anni luce attorno alla Via Lattea o può estendersi più in là, nel Gruppo Locale di galassie circostanti. In entrambi i casi la sua massa appare essere molto grande”.

La massa stimata dipende da fattori quali la quantità di ossigeno in relazione all’idrogeno, che è l’elemento dominante nel gas. Tuttavia, la stima rappresenta un importante passo nel risolvere il caso dei barioni mancanti, un mistero che ha lasciato perplessi i ricercatori per più di un decennio.

Sebbene vi siano delle incertezze, il lavoro di Gupta e dei colleghi fornisce la migliore evidenza che i barioni mancanti della Galassia siano rimasti nascosti in un alone di gas di milioni di Kelvin che avvolge la Galassia. La densità stimata di questo alone è così bassa che simili aloni attorno ad altre galassie sarebbero sfuggiti al rilevamento.

L’articolo che descrive tali risultati è stato pubblicato nel numero dell’1 settembre 2012 dell’Astrophysical Journal Letters. Gli altri autori sono: Yair Krongold dell’Universidad Nacional Autonoma de Mexico in Mexico City; Fabrizio Nicastro dell’Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics in Cambridge, Mass.; e Massimiliano Galeazzi dell’University of Miami in Coral Gables, Fla.

Per le immagini di Chandra X-Ray Observatory si visiti: http://www.nasa.gov/chandra
Per ulteriori informazioni sulla scoperta: http://chandra.si.edu
Fonte NASA-Chandra X-Ray Observatory: NASA’s Chandra Shows Milky Way is Surrounded by Halo of Hot Gas – http://www.nasa.gov/mission_pages/chandra/news/H-12-331.html

Sabrina

~ di Sabrina su 9 gennaio 2013.

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