NUBI AD ALTA VELOCITA': LA NUBE DI SMITH

L’introduzione dei radiotelescopi, avvenuta a metà degli anni ‘50 del secolo scorso, permise di rilevare la presenza di vaste nubi di gas situate al di fuori del piano galattico, formate essenzialmente da idrogeno neutro (HI) ed elio, quest'ultimo in minore quantità; ciò era in netto contrasto con i modelli, all’epoca vigenti, secondo i quali la densità del gas doveva diminuire con la distanza dal piano galattico. E nella migliore delle ipotesi, tali sacche di gas avrebbero dovuto dissiparsi quando la Galassia era ancora giovane.

La soluzione all’enigma venne proposta nel 1956, allorché venne proposto che tali aree di gas potevano persistere solo da una stabilizzazione indotta da una corona calda e gassosa che avrebbe circondato la Via Lattea. Ispirato da questa proposta, l’astronomo olandese J.Oort propose quindi di ricercare nubi di gas freddo nell'alone della Via Lattea: in alter parole, in aree lontane dal piano galattico.

Queste vennero a tutti gli effetti rilevate tramite emissione radio nella caratteristica “riga a 21 cm dell'idrogeno neutro”, riga spettrale causata da una variazione energetica dell'idrogeno neutro interstellare che si manifesta ad una frequenza di 1420,405 MHz, equivalente ad una lunghezza d'onda di 21,10611405413 cm.

Anche se le prime osservazioni di tali oggetti non possedevano un'accuratezza tale da poterne determinare distanza, massa e direzione del movimento, si notò da subito che quasi tutte le nubi individuate si muovevano non solo verso il disco galattico ma anche ad una velocità molto maggiore rispetto ad altre simili entità presenti nel disco stesso: per questo motivo, tali oggetti vennero denominati "nubi ad alta velocità”; le stesse, inoltre, presentavano nella loro costituzione chimica dei bassi indici di metallicità (rapporto tra quantità di idrogeno e ferro), indicando non si trattava di oggetti certamente giovani. Tra le più note e studiate di queste nubi gassose, i cosiddetti "Complex C" e "Complex A" nell'emisfero celeste settentrionale e la "corrente Magellanica" in quello australe.

A queste va aggiunta una delle più enigmatiche, la cosiddetta Nube di Smith, scoperta nel 1963 da G.B.Smith, allora studentessa di Astronomia all'Università di Leida nei Paesi Bassi, da alcuni dati raccolti con il radiotelescopio olandese di Dwingeloo; si trova apparentemente proiettata sulla costellazione dell’Aquila e, potesse essere visibile ad occhio nudo, essa si estenderebbe su un’area pari ad una trentina di volte il diametro apparente della Luna piena.

Usando il radiotelescopio di Green Bank, venne scoperto che tale nube possiede ha una massa oltre un milione di masse solari, misurando ben 11.000 anni luce in lunghezza e 2.500 in larghezza!

Lontana dal Sistema Solare 36-45 mila anni luce, la nube di Smith è situata subito all’esterno del disco della Via Lattea, muovendosi proprio verso di essa ad una velocità di circa 240 chilometri al secondo; nel suo moto, essa si allunga, curvandosi nel seguire la rotazione della Galassia stessa. Ciò è reso evidente dalla sua caratteristica forma simile a quella di una cometa dalla coda ricurva: indice, tra l'altro, del fatto  che la nube di Smith, oltre a risentire degli effetti mareali indotti dalla vicinanza alla Galassia, è già in collisione con il gas rarefatto presente nell’area circostante il disco galattico, pronta ad “impattare” contro il disco galattico.

Tenendo conto della velocità del suo moto, si prevede che tale nube di gas si fonderà con la Via Lattea tra circa 27 milioni di anni: l’impatto, che stando ai calcoli potrebbe avvenire ad un angolo di 45°, porterà i gas a condensarsi, con il consistente innesco di formazione stellare nel braccio galattico di Perseo ivi creando, in breve tempo, una generazione di stelle massicce che nel giro di pochi milioni di anni daranno luogo a supernovae, o comunque andare a formare una sorta di immensa bolla di idrogeno neutro: ad ogni modo, quando la nube impatterà con il braccio di Perseo, del quale il locale “braccio di Orione” sarebbe una ramificazione, il fenomeno diverrà spettacolare visto dalla futura Terra.

A tal proposito, alcune ipotesi suggeriscono che il cosiddetto anello di Gould, struttura tondeggiante costituita da gas e stelle luminose lontana “solo” 2.000 anni luce dal Sistema Solare, possa essersi creata proprio a seguito di una simile collisione tra una gigantesca nube di gas e il disco della Via Lattea.

Proiettando la traiettoria della nube di Smith a ritroso nel tempo, si ritiene che essa possa avere già attraversato il disco della Via Lattea, in un epoca non inferiore a 70 milioni di anni fa; il fatto che tale nube sia quindi sopravvissuta a questo precedente incontro induce a ritenere che essa possa essere molto più massiccia di quanto ritenuto in precedenza: la nube potrebbe essere, di fatto, incorporata all'interno di una sorta di bolla formata da materia oscura, motivo per il quale la nube di Smith è ritenuta essere il primo candidato noto di galassia oscura, struttura costituita da materia oscura, polveri e gas.

Stessero realmente così le cose, la nube di Smith potrebbe essere una sorta di galassia nana “mai nata”, che avrebbe perso quegli “ingredienti” utili a formare una comune galassia intrisa di popolazione stellare. A comprovare tale ipotesi, l’assenza quasi totale di stelle nella nube di Smith. Ulteriori rilievi sull'abbondanza chimica di tale oggetto evidenziano come la nube di Smith possieda un valore di metallicità (rapporto tra quantità di idrogeno e ferro) pari a metà di quello del Sole: ciò porta a ritenere che i gas in essa presenti siano originari della Via Lattea e che non derivino, quindi, da una fonte esterna ad essa. Sia l'orbita e che la metallicità della nube sono coerenti con un'origine nel disco della Via Lattea, forse nella parte più esterna di questo; il meccanismo con cui tale gas si è allontanato non è però noto.

Ad ogni modo, sembra improbabile che la nube di Smith possa sopravvivere alla futura collisione prevista tra circa 27 milioni di anni.

Qui di seguito, un'immagine radio che evidenzia le nubi di gas esterne alla Via Lattea ad oggi rilevate, da questa catturate e stirate prima di essere distrutte: