Quanto pesa la Via Lattea?

Qualche giorno fa, con leggero ritardo, ho recuperato la visione di Interstellar e ne sono uscito con addosso una maschera di lacrime. Sarà il taglio cinematografico, sarà che sono un animo romantico, sarà quel che sarà, ma lo spazio fa sempre uno strano effetto.

Il film, oltre che farmi piangere copiosamente, mi ha anche fatto riflettere sulla dimensione del dramma che vi viene riprodotto, sebbene le distanze coperte dalla pellicola siano tutto sommato modeste se paragonate alla leggerezza con cui oggi giorno si parla di ‘anni luce.’

Normalmente il dito andrebbe puntato verso le esagerazioni inscenate nel film, ma non è questo il caso. Questa volta è la realtà ad affrontare con leggerezza certi argomenti. Interstellar affronta le distanze che i suoi protagonisti coprono in maniera piuttosto obiettiva, eticamente parlando: un anno luce è un sacco di spazio e il solo viaggio dalla Terra a Saturno che il cast compie all’inizio del film equivale a una distanza davvero ciclopica.

Un buon modo per approfondire questo aspetto dell’astronomia è utilizzare unità di misura più vicine a noi. Visualizzare 150 milioni di chilometri (una Unità Astronomica) è piuttosto difficile visto che anche togliendo alcuni zeri alla cifra è quantomeno inusuale trovarsi davanti strade osservabili così lunghe. Il peso, invece, sebbene la chiarezza di queste unità di misura sia inversamente proporzionale alla loro grande, risulta come un esempio più facilmente visualizzabile.

Interstellar

Difficilmente potremmo mai concretamente percepire il peso di “qualche decina di tonnellate,” ma probabilmente l’idea di sorreggere sulle nostre spalle un grattacielo ci può far capire quanto, idealmente, siano pesanti quelle tonnellate. Quanto pesa, quindi, la nostra Via Lattea?

Un team internazionale di scienziati guidati da Andreas Küpper, ricercatore della Columbia University, ha recentemente pubblicato su The Astrophysical Journal uno studio in cui dimostrano come “usando le stelle presenti all’esterno del disco che orbita, come un flusso, intorno alla Via Lattea, sia possibile pesare precisamente la Via Lattea. Questi flussi, prodotti da ammassi globulari in dispersione, possono essere usati per pesare la nostra galassia ma anche come unità di misura per determinare la precisa posizione del Sole all’interno della Via Lattea.”

Küpper spiega nello studio che “Gli ammassi globulari sono gruppi compatti di diversi milioni di stelle che, quando l’Universo era ancora giovane, erano nate assieme. Orbitano attorno la Via Lattea e si disintegrano lentamente nel corso del tempo, lasciando dietro di loro tracce singolari. Questi flussi di stelle spiccano tra gli altri per la loro densità e compattezza, come le scie lasciate dagli aerei si distinguono chiaramente dalla nuvole.”

Come hanno fatto a calcolare il peso della Via Lattea partendo da queste premesse? Eduardo Balbinot, co-firmatario dello studio, ha analizzato i dati dell’ammasso globulare Palomar 5, recuperati dal database dello Sloan Digital Sky Survey. Il cluster era già stato scoperto nel 2001, ma solo recentemente Balbinot ha rilevato delle ondulazioni di densità nel flusso dell’ammasso. Questa è la chiave della loro ricerca.

Il cluster di Palomar 5. via Wikipedia

“Le ondulazioni di densità sono estremamente pronunciate e presenti regolarmente nel corso del flusso—non possono essere casuali,” spiega Balbinot. Sfruttando Yeti, il supercomputer della Columbia University, il team ha sviluppato diversi milioni di modelli dello stesso flusso e li ha uniti ad altrettanti modelli della Via Lattea. Paragonando il pattern delle ondulazioni dei vari modelli alle osservazioni eseguite, hanno dedotto la massa della Via Lattea in un raggio di 60,000 anni luce: con un fattore di incertezza del 20%—che è pochissimo per questo tipo di misurazioni—, la Via Lattea presenta una massa pari a 210 miliardi di volte quella del Sole; ovvero, per capirci, 4.17711 x e+41 chilogrammi.

Cerchiamo di capire meglio questo numero: la Via Lattea pesa quindi 4.17711 per 10^41 chilogrammi, ovvero 417711000000000000000000000000000000000000 chili, ovvero 417711000000000000000000000000000000000 tonnellate. Che per capirci significano 7985299200000000000000000000000 Titanic, oppure 1518949100000000000000000000000 Empire State Building. Potrei andare avanti all’infinito.

Prima tutto ciò non era possibile perché i modelli della Via Lattea erano o troppo complicati o troppo poveri di dettagli fondamentali. “Le nostre misurazioni risolvono le ambiguità di quelle precedenti sfruttando il singolare pattern di densità che Palomar 5 ha generato orbitando attorno alla Via Lattea negli ultimi 11 miliardi di anni” ha detto il Professore Kathryn Johnston, co-autore dello studio.

I ricercatori non solo hanno risposto ad una domanda piuttosto interessante, ma hanno scoperto come applicare i sofisticati strumenti statistici a loro disposizione. In futuro sperano di trovare altre entità simili a Palomar 5, di modo da poter approfondire ancora di più queste misurazioni. Per ora, dice lo studio, sembra che la Via Lattea sia una galassia piuttosto sana.