La Via Lattea è immersa in un ‘foglio su larga scala’ e questo spiega i movimenti delle galassie vicine

Quasi un secolo fa, l’astronomo Edwin Hubble scoprì che praticamente tutte le galassie si stanno allontanando dalla Via Lattea. Questa è una prova importante dell’espansione dell’universo e del Big Bang.

Ma anche ai tempi di Hubble, era chiaro che c’erano eccezioni. Ad esempio, la nostra galassia vicina, Andromeda, si sta muovendo verso di noi a una velocità di circa 100 chilometri al secondo.

In effetti, da mezzo secolo, gli astronomi si sono chiesti perché la maggior parte delle grandi galassie vicine – ad eccezione di Andromeda – si stia allontanando da noi e non sembri essere influenzata dalla massa e dalla gravità del cosiddetto Gruppo Locale (la Via Lattea, la Galassia di Andromeda e decine di galassie più piccole).

Un team internazionale di scienziati guidato dal dottorando Ewoud Wempe dell’Istituto Kapteyn di Groningen ha trovato la soluzione a questo enigma.

Le simulazioni al computer mostrano che la distribuzione di massa appena leggermente oltre il Gruppo Locale, inclusa la materia oscura invisibile che circonda le galassie, è organizzata in una struttura piatta che si estende per decine di milioni di anni luce. Sopra e sotto questo foglio ci sono grandi vuoti.

Questa soluzione trovata dal computer riproduce bene la distribuzione e le velocità delle galassie osservate intorno a noi.

L’algoritmo partiva da regioni dell’universo primordiale, con una distribuzione di massa basata sulle osservazioni del fondo cosmico a microonde.

Con un potente computer, il modello si evolse poi per riprodurre le caratteristiche attuali del Gruppo Locale, con la massa, la posizione e la velocità della Via Lattea e della Galassia di Andromeda, e le posizioni e velocità di 31 galassie appena fuori dal Gruppo Locale.

Questo portò alla creazione di simulazioni che possono essere considerate ‘gemelle virtuali’ del nostro ambiente cosmico.

Tali simulazioni riproducevano bene le velocità osservate delle 31 galassie circostanti che si allontanano da noi e seguono da vicino la legge di Hubble-Lemaître, nonostante la grande massa del Gruppo Locale.

Si trova inoltre che sono immersi in un grande foglio di materia oscura.

Gli scienziati affermano che ci sono due motivi per cui localmente ci sono così poche deviazioni dalla legge di Hubble-Lemaître.

Per le galassie vicine nel foglio, la forza gravitazionale del Gruppo Locale è contrastata dalla massa più lontana nel piano.

E i luoghi dove ci si aspetterebbe che la materia si muovesse verso di noi (nei vuoti) sono in realtà ‘invisibili’ perché le galassie sono assenti.

Secondo il ricercatore principale Ewoud Wempe, questa è la prima valutazione della distribuzione e della velocità della materia oscura nella regione che circonda la Via Lattea e la Galassia di Andromeda.

“Stiamo esplorando tutte le possibili configurazioni locali dell’universo primordiale che potrebbero portare al Gruppo Locale.

È fantastico che ora abbiamo un modello coerente con l’attuale modello cosmologico da un lato, e dall’altro con la dinamica del nostro ambiente locale.”

Anche Amina Helmi è molto soddisfatta della scoperta. Secondo lei, gli astronomi cercano di risolvere questo problema da decenni senza successo.

“Sono entusiasta di vedere che, basandoci esclusivamente sui moti delle galassie, possiamo determinare una distribuzione di massa che corrisponda alle posizioni delle galassie all’interno e appena fuori dal Gruppo Locale.”