Utilizzando oltre un decennio di osservazioni del VISTA Survey of the Magellanic Clouds (VMC), i ricercatori hanno misurato i movimenti di milioni di stelle nella Piccola Nube di Magellano con una precisione senza precedenti. Il nuovo studio, pubblicato su Astronomy & Astrophysics, fornisce prove dirette di una disgregazione mareale su scala galattica della Piccola Nube di Magellano, causata dalla sua interazione con la Grande Nube di Magellano. Anziché mostrare una rotazione coerente tipica delle galassie stabili, le stelle nella Piccola Nube di Magellano mostrano un movimento verso l’esterno su larga scala, indicando che il sistema è dinamicamente perturbato anche nelle regioni interne.
Le forze mareali rimodellano una galassia vicina
“I risultati rivelano un’espansione mareale su larga scala in tutta la Piccola Nube di Magellano e mettono in discussione le ipotesi consolidate secondo cui la Piccola Nube di Magellano si comporta come un disco rotante”, afferma Sreepriya Vijayasree, dottoranda presso l’Istituto Leibniz di Astrofisica di Potsdam (AIP). “Lo studio dimostra che i moti interni delle stelle nella Piccola Nube di Magellano non sono dominati da una rotazione ordinata, ma da perturbazioni gravitazionali causate da ripetuti incontri con la Grande Nube di Magellano nel corso di miliardi di anni”.
Le Nubi di Magellano
La Piccola Nube di Magellano è una delle galassie più vicine alla Via Lattea, situata a circa 200.000 anni luce dalla Terra. Insieme alla Grande Nube di Magellano, forma una coppia di galassie satelliti interagenti visibili dall’emisfero australe. Grazie alla loro vicinanza, le Nubi di Magellano offrono agli astronomi un’opportunità unica per studiare come le galassie si evolvono sotto l’influenza della gravità.
Nel corso del tempo, le interazioni tra le due galassie ne hanno distorto la forma, innescato intense fasi di formazione stellare e attratto flussi di gas e stelle nello spazio intergalattico. I moti delle stelle conservano una traccia di queste interazioni. Tracciando il moto delle stelle nel cielo – noto come “moto proprio” – gli astronomi possono ricostruire la storia dinamica della galassia.
Il progetto VMC
“Il nuovo studio ha utilizzato le osservazioni del progetto VMC, un ampio programma di imaging nel vicino infrarosso condotto con il telescopio VISTA presso l’Osservatorio di Paranal dell’European Southern Observatory in Cile”, spiega la Prof.ssa Maria-Rosa Cioni, ricercatrice dell’AIP e responsabile scientifica del progetto. “Il progetto VMC è stato concepito per mappare le Nubi di Magellano con un dettaglio senza precedenti nella luce infrarossa, consentendo agli astronomi di penetrare la polvere e studiare popolazioni stellari di diverse età. L’ultima pubblicazione dei dati VMC estende la base temporale delle osservazioni fino a 11 anni, permettendo misurazioni dei moti stellari molto più precise rispetto agli studi precedenti”.
Un’indagine decennale affina la misurazione dei moti stellari
Il Dott. Florian Niederhofer, coautore dello studio e ricercatore post-dottorato presso l’AIP, aggiunge: “quando ho visto i risultati per la prima volta, sono rimasto davvero stupito dalla qualità delle misurazioni dei moti stellari. Combinando osservazioni effettuate in un arco temporale di oltre un decennio, siamo stati in grado di mappare la cinematica interna della Piccola Nube di Magellano con un livello di dettaglio eccezionale per osservazioni effettuate da terra“.
Analizzando questa lunga serie di dati, il team ha ottenuto un miglioramento di tre volte nella precisione dei moti propri rispetto alle precedenti misurazioni basate sul VMC. Le mappe di movimento risultanti rivelano che le stelle nella Piccola Nube di Magellano si stanno muovendo verso l’esterno lungo un asse sud-est/nord-ovest, una caratteristica coerente con lo stiramento mareale causato dall’attrazione gravitazionale della Grande Nube di Magellano.
Il team ha scoperto che le stelle nella Piccola Nube di Magellano si muovono verso l’esterno a una velocità media di circa 17 chilometri al secondo. A questa velocità, le stelle possono essere spostate di diverse migliaia di anni luce in poche centinaia di milioni di anni, una distanza sufficiente a distorcere significativamente la struttura della galassia. Quando la SMC e la LMC si scontreranno con la Via Lattea tra 2,4 miliardi di anni, la SMC potrebbe essere completamente divisa a metà.
Una galassia che si sta disgregando dall’interno
Sorprendentemente, l’espansione è visibile non solo nella periferia della galassia, ma anche nelle sue regioni centrali più profonde. I ricercatori non hanno trovato alcuna prova di un moto rotazionale coerente una volta che gli effetti mareali sono stati correttamente considerati. Al contrario, i moti stellari osservati sono prevalentemente radiali, il che indica che la Piccola Nube di Magellano si trova in uno stato dinamico fortemente perturbato.
I risultati suggeriscono che i modelli a disco rotante comunemente utilizzati semplificano eccessivamente la reale complessità delle dinamiche interne della galassia. Secondo lo studio, tali modelli possono interpretare erroneamente i moti di flusso mareale come rotazione. Lo studio ha anche rivelato un distinto moto stellare verso nord, osservato solo nelle stelle giganti rosse più vecchie. Questa caratteristica potrebbe conservare l’impronta di un’interazione avvenuta più di due miliardi di anni fa.
Le stelle più giovani e di età intermedia rispondono in modo diverso alle forze mareali, mostrando moti verso l’esterno più intensi e coerenti. Questo comportamento dipendente dalla popolazione stellare indica che le popolazioni stellari della Piccola Nube di Magellano conservano la memoria delle diverse fasi della storia di interazione della galassia.
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