L'APPARENTE BARRA PULSANTE DELLA VIA LATTEA

Una galassia a spirale barrata, o anche galassia spirale barrata, è una galassia a spirale dal cui bulbo centrale si dipartono due prolungamenti di stelle che nell'insieme ricordano una barra. In queste galassie i bracci curvi della spirale partono dalla barra, anziché dal nucleo. Per lunghi anni, la nostra galassia, la Via Lattea, venne ritenuta essere una delle tante comuni e semplici spirali sparse nel Cosmo, forse anche per il fatto che anche le due altre grandi galassie che governano il Gruppo Locale di Galassie - quella di Andromeda e quella del Triangolo - sono anch'esse spirali.

A partire dagli anni '80 del secolo scorso, però, nella comunità astronomica prese piede l'ipotesi che la Via Lattea (detta, più semplicemente, "la Galassia", con la G maiuscola) fosse, in realtà, una spirale barrata; sospetto confermato dalle osservazioni condotte nel 2005 dal telescopio spaziale Spitzer, che evidenziarono come la barra centrale della Via Lattea fosse in realtà molto più larga di quanto inizialmente sospettato. Nel quadro oggi delineato, la Galassia è costituita da un rigonfiamento centrale (detto anche "bulge", in inglese) attraversato da una barra costituita da stelle molto vecchie e dalla quale si dipartono quattro braccia a spirale che vanno a costituire il disco galattico, ove si dispongono giovani stelle nonché le aree nebulari che danno nascita alle stelle.

Nonostante oggi la Via Lattea sia finalmente considerata essere una galassia spirale barrata di tipo SBbc, con le braccia moderatamente aperte, un mistero ha sempre avvolto il movimento delle stelle nelle regioni centrali della Galassia tanto che i dati ottenuti hanno alimentato, per anni, il cosiddetto "paradosso della barra galattica" venutosi a creare.

La barra centrale che viene osservata in quasi tutte le galassie a spirale, ovunque nell'Universo, è probabile conseguenza dei processi evolutivi che avvengono in tali galassie tanto da rappresentarne un indice di vecchiaia. Conoscere le reali dimensioni di tali strutture nonché la velocità di rotazione delle stelle che le compongono è fondamentale per comprendere come si formano ed evolvono le galassie.

Ed è proprio studiando la velocità delle stelle situate in aree galattiche differenti che in questi ultimi 5 anni le certezze relative alle dimensioni della barra nonché alla velocità di rotazione della Galassia hanno vacillato e non poco; se da un lato le misure di velocità di stelle vicine al Sole portano ad uno scenario dove è la barra galattica è sia veloce che piccola, altre osservazioni condotte su stelle situate nella regione centrale galattica indicano che tale barra è significativamente più lenta e più grande: è proprio questo il paradosso sopra citato.

Al fine di porvi una soluzione, un gruppo internazionale di astronomi ha condotto simulazioni circa le caratteristiche morfologiche della Galassia; applicando in super-computers dati inerenti modelli diversi, i risultati mostrano come sia le dimensioni della barra che la sua velocità di rotazione non sono costanti nel tempo ma fluttuano rapidamente portando, ciclicamente, la barra ad apparire fino a due volte più lunga e a ruotare e il ​​20% più velocemente rispetto al normale!

La barra galattica subisce quindi delle pulsazioni cicliche; stando alle simulazioni, queste verrebbero indotte dalla vicinanza e dal seguente allontanamento delle braccia a spirale alla barra centrale. Come noto, le braccia di una galassia a spirale ruotano con velocità diversa attorno al centro galattico rispetto alla barra; quando barra e braccia si avvicinano, la reciproca attrazione gravitazionale rallenta la rotazione della barra, accelerando quella delle spire. Quando barra e spire divengono connesse, le due strutture si muovono all'unisono: tale situazione porta la barra ad apparire più lunga ma a ruotare più lentamente di quanto non lo faccia realmente. Al seguente riallontanarsi delle braccia dalla barra, quest'ultima accelera, mostrando le sue reali dimensioni, mentre le braccia rallentano. 

Istantanea estratta dalla simulazione effettuata ai supercomputer, dove barra e braccia spirale ruotano a velocità differenti. Quando lontane, la barra mostra le sue reale e più piccole dimensioni (a sx); con barra e spire collegate, la barra appare più lunga e la sua rotazione più lenta (a dx) (Image credits: University of Surrey)

Il paradosso della barra galattica può essere semplicemente spiegato se viviamo in un momento in cui barra e spire sono connesse: situazione che fornisce la mera illusione di una barra grande e lenta. Al momento, le osservazioni delineano come il braccio a spirale interno della Via Lattea sia attualmente collegato alla barra. Stando alle simulazioni, ogni ciclo durerebbe circa 80 milioni di anni. Il video qui di seguito inserito (Credits: University of Surrey) mette in evidenza come, a seguito del ciclico incontro tra barra centrale e braccia a spirale, la barra rallenta, apparendo a noi più lunga: