Dal punto di vista della Terra in uno dei bracci a spirale della Via Lattea, la struttura della nostra galassia è piuttosto difficile da ricostruire.

Questo perché misurare la distanza di qualcosa nello spazio quando non si conosce la sua luminosità intrinseca è molto, molto difficile. E ci sono molti oggetti nella Via Lattea la cui luminosità ci è sconosciuta. Questo significa che, a volte, possiamo perdere completamente strutture enormi che si pensa debbano essere proprio sotto il nostro naso.

Una nuova serie di queste enormi strutture è stata ora svelata nelle regioni esterne del disco della Via Lattea: filamenti massicci e rotanti di provenienza non chiara. Gli astronomi condurranno indagini di follow-up per cercare di risolvere il mistero.

La scoperta è avvenuta grazie all'osservatorio spaziale Gaia dell'Agenzia Spaziale Europea, un progetto per mappare la Via Lattea in tre dimensioni con la massima precisione possibile.

Gaia orbita intorno al Sole con la Terra, in un'orbita ad anello intorno al punto lagrangiano Sole-Terra L2, una sacca di spazio gravitazionalmente stabile creata dalle interazioni tra i due corpi.

Da lì, studia attentamente le stelle nella Via Lattea per un lungo periodo, osservando come le posizioni delle stelle sembrano cambiare rispetto alle stelle più lontane. Questo fornisce una parallasse, che può essere usata per calcolare le distanze delle stelle.

Mentre questo può essere fatto da qui sulla Terra, gli effetti atmosferici possono interferire con le misurazioni. Dalla sua posizione nello spazio, Gaia ha un vantaggio, che ha usato con grande effetto. Dal suo dispiegamento nel 2013, i dati del telescopio spaziale hanno rivelato una serie di strutture e associazioni stellari di cui non avevamo idea.

Le nuove strutture sono state identificate da un team guidato dall'astronomo Chervin Laporte dell'Università di Barcellona in Spagna nei dati dell'ultimo rilascio, effettuato nel dicembre dello scorso anno, con precisioni di parallasse migliorate. Gli stessi dati hanno anche mostrato strutture precedentemente conosciute con una chiarezza molto più alta di quella che avevamo visto prima.

"Segnaliamo la scoperta di molteplici nuovi filamenti precedentemente non rilevati, incorporati nel disco esterno in regioni altamente estinte", hanno scritto i ricercatori nel loro documento.

Alcune di queste strutture sono interpretate come materiale eccitato del disco esterno, cacciato dagli impatti dei satelliti e attualmente in fase di miscelazione di fase ("piume"). A causa della lunga scala temporale nelle regioni esterne del disco, queste strutture possono rimanere coerenti nello spazio di configurazione per diversi miliardi di anni".

Tali filamenti rotanti alla periferia della galassia non sono inaspettati. Secondo le simulazioni, le interazioni tra la Via Lattea e le sue galassie satellite potrebbero produrre tali strutture. La Via Lattea ha uno sciame di satelliti attualmente in orbita (forse).

Ma c'è un problema: il numero dei filamenti trovati da Laporte e dai suoi colleghi supera di gran lunga quelli visti nelle simulazioni, il che significa che abbiamo bisogno di un'altra spiegazione.

Una possibilità è che i filamenti siano resti di bracci di spirale di marea che sono stati eccitati in vari momenti dalle interazioni con i satelliti; fossili galattici, in altre parole.

Un'altra possibilità è che siano le creste di distorsioni del disco della Via Lattea avvenute a causa di collisioni con altre galassie. La Via Lattea ha una storia di collisioni con altre galassie, che possono causare perturbazioni nel disco galattico, quindi non è una supposizione irragionevole.

Tali collisioni, i ricercatori credono, potrebbero inviare disturbi che si propagano attraverso il disco galattico come increspature su uno stagno.

Il prossimo passo sarà quello di condurre osservazioni di follow-up, per cercare di determinare quale di questi scenari è il più probabile.

"Tipicamente questa regione della Via Lattea è rimasta poco esplorata a causa della polvere che interviene e che oscura gravemente la maggior parte del piano centrale galattico", ha detto Laporte.

"Mentre la polvere influisce sulla luminosità di una stella, il suo movimento rimane inalterato. Siamo stati certamente molto eccitati nel vedere che i dati dei movimenti di Gaia ci hanno aiutato a scoprire queste strutture filamentose! Ora la sfida rimane quella di capire cosa sono esattamente queste cose, come sono nate, perché in numero così grande, e cosa possono dirci sulla Via Lattea, la sua formazione ed evoluzione".

La ricerca è stata pubblicata su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters.