La missione Gaia ha il compito di realizzare la mappa più precisa mai creata della Via Lattea. Questa mappa non solo ci mostra la posizione attuale di miliardi di stelle, ma ci permette anche di svolgere un’attività di archeologia galattica, ovvero di scoprire l’origine di alcune di queste stelle. La fusione di galassie è un processo lento e complesso, che porta con sé una grande quantità di gas e la formazione di nuove stelle. Le stelle più vecchie delle galassie originali si mescolano tra loro e, a prima vista, sarebbe impossibile distinguerle. Tuttavia, i dati di Gaia, combinati con gli spettri delle stelle ottenuti dal Sloan Digital Sky Survey (DR17), ci hanno permesso di svelare molto di più.
La mappa di Gaia fornisce anche informazioni sul movimento delle stelle. Se un gruppo di stelle si muove in modo simile, potrebbe essere un indizio che esse sono correlate, ma la prova definitiva viene dalla loro composizione chimica. Le stelle sono composte principalmente di idrogeno ed elio, ma contengono anche una piccola quantità di altri elementi, noti come metallicità. Questa può funzionare come un’impronta digitale e come un timbro temporale: più una stella è vecchia, minore è la sua metallicità. Le stelle più antiche avevano meno “metalli” a disposizione quando si sono formate. Inoltre, le stelle che si sono formate nella stessa regione avranno una composizione simile. Mettendo insieme metallicità e movimento, i ricercatori possono determinare se questi gruppi di stelle appartengono alla stessa famiglia.
Questo metodo è stato utilizzato più volte, con flussi di stelle come il flusso di Pontus e il “vecchio cuore” della Via Lattea nel 2022, così come la più recente grande fusione, causata dalla collisione con la galassia Gaia Enceladus/Sausage tra 8 e 10 miliardi di anni fa. I due nuovi componenti scoperti sono chiamati ”Shakti” e “Shiva”, e sono molto più antichi. Si sono fusi con la proto-Via Lattea tra 12 e 13 miliardi di anni fa.
“È veramente sorprendente che possiamo rilevare queste strutture antiche”, ha affermato Khyati Malhan dell’Istituto Max Planck per l’Astronomia (MPIA), che ha guidato la ricerca. ”La Via Lattea è cambiata così significativamente da quando queste stelle sono nate che non ci aspetteremmo di riconoscerle così chiaramente come un gruppo – ma i dati senza precedenti che otteniamo da Gaia lo hanno reso possibile.”
La differenza eccitante tra Shakti e Shiva rispetto al Vecchio Cuore della Via Lattea è che questi componenti sono distribuiti lontano dal nucleo della nostra galassia. Shakti orbita più lontano di Shiva e in modo più circolare. Se potessimo tornare indietro nel tempo di 12 miliardi di anni, non vedremmo una galassia con bracci a spirale in un disco sottile, ma piuttosto flussi disordinati di stelle provenienti da molteplici collisioni.