Nel 1852, l’astronomo statunitense Stephen Alexander fu il primo a suggerire che
Bisogna però arrivare alla fine degli anni ’50 del secolo scorso per trovare i primi studi sistematici sulla struttura della Galassia.
Nel 1958, infatti, Jan Oort, Frank Kerr e Gert Westerhout utilizzarono dei radiotelescopi posti in Olanda ed in Australia per studiare la densità dell’idrogeno neutro (HI) lungo il piano galattico.
Scoprirono così che l’HI si trova in maggiori concentrazioni in luoghi che vennero definiti come strutture o “bracci” spirali.
Nel 1976, Yvonne ed Yvon Georgelin confermarono la natura spirale della Via Lattea attraverso lo studio della distribuzione delle regioni HII, costituite principalmente da nebulose brillanti di idrogeno ionizzato (HII) che si formano proprio all’interno dei bracci spirali.
Successivamente, negli anni ’90, vennero effettuati studi infrarossi che portarono a suggerire che
Tale suggerimento ha avuto piena conferma nel 2005, allorquando lo studio di un team di astronomi guidato da Robert Benjamin, che si è avvalso delle osservazioni infrarosse ottenute dal telescopio spaziale Spitzer, ha pienamente confermato la presenza della barra.
Sequenza morfologica delle galassie, detta anche “Sequenza di Hubble”: secondo i risultati più recenti
Tale struttura è dominata da due bracci prominenti che si originano dalle estremità della barra medesima: il Braccio Scutum-Centaurus o Sct-Cen ed il Braccio di Perseus o Per. In aggiunta, vi sono altri due bracci secondari: il Braccio della Norma o Nor ed il Braccio del Sagittarius o Sgr.
I bracci maggiori sono caratterizzati dalla presenza delle più elevate densità di stelle giovani e vecchie, mentre in quelli secondari si osservano molto gas e la gran parte delle regioni di formazione stellare.
Indicazione dei bracci galattici: si noti che l’origine delle longitudini galattiche (0°), centrata sul Sole, è stata fissata nella direzione del centro della Via Lattea.
Diamo ora una breve descrizione delle principali strutture connesse ai bracci di spirale, secondo lo schema oggi più largamente accettato e che viene illustrato nell’immagine che segue.
Schema distributivo dei bracci di spirale nella Galassia.
Braccio Scutum-Centaurus (a volte chiamato anche Scutum-Crux o Sct-Cru)
Si trova tra il Braccio del Sagittarius e quello di Perseus; la porzione interna si origina dalla barra, forse insieme al Braccio del Sagittarius e viene chiamato Braccio dello Scutum (o Sct-Cru). Successivamente gira intorno al centro galattico deviando in direzione della costellazione Crux, quindi, gradualmente, si trasforma nel Braccio del Centaurus andando verso l’esterno.
Braccio di Perseus
Scoperto nel 1950, possiede un raggio di 10.7 kiloparsec -kpc- (1 kpc = 1000 parsec = 3260 anni luce)
Localizzato tra il Braccio del Cygnus e quello di Sagittarius-Carina, si origina in direzione della costellazione Sagittarius per proseguire poi verso la stella Regulus (α Leonis); nel tratto interno è conosciuto col nome di “Braccio a 3 kpc” in relazione alla sua distanza dal centro galattico.
Esce quindi dal cono d’ombra galattico (la regione per noi posta al di là del nucleo e di difficilissima osservazione) andando in direzione della costellazione dell’Aquila. Qui si snoda tra il Braccio del Sagittarius e quello del Cygnus, proseguendo fino alle costellazioni Cygnus, Perseus e Puppis.
Il punto in cui questo braccio si avvicina maggiormente al Sole si trova in direzione della costellazione di Perseus, da cui il nome assegnatogli.
Braccio della Norma
Questo braccio secondario, del raggio di circa 15.5 kpc, viene solitamente denominato Braccio della Norma nella parte interna e Braccio di Regulus-Cygnus in quella esterna.
Trae origine nel bulge (il rigonfiamento centrale della Galassia) in direzione della costellazione dell’Aquila, gira in direzione di Regulus per poi proseguire nel cono d’ombra galattico.
Riprende ad essere visibile in direzione del Cygnus da cui prosegue verso l’esterno.
Braccio del Sagittarius (chiamato anche Braccio di Sagittarius-Carina o Sgr-Car)
Nonostante sia un braccio secondario è molto pronunciato e contiene un gran numero di regioni HII.
Immediatamente più interno rispetto al Sole, si originerebbe dall’estremità della barra opposta al Sole, mostrandosi in direzione del Cygnus.
Quindi si frappone tra noi ed il centro galattico, dirigendosi nella direzione del Centaurus dove devia ancora verso il lato posteriore della Via Lattea. Quest’ultimo tratto è anche chiamato Braccio di Carina.
La parte più densa ricade in direzione del Sagittarius, da cui la denominazione.
Recentemente, la sua reale esistenza è stata messa in dubbio dalle analisi delle osservazioni infrarosse effettuate dal telescopio spaziale Spitzer, stando alle quali si tratterebbe solamente di una condensazione isolata.
Oltre a questi quattro bracci vi sono alcune altre strutture minori che di seguito vogliamo ricordare, tenendo presente che la morfologia della Via Lattea è ben lungi dall’essere stata pienamente compresa e che le strutture qui ricordate sono spesso oggetto di accese discussioni tra gli addetti ai lavori.
Sperone di Orion
E’ la struttura galattica che più ci riguarda in quanto il sistema solare vi si trova immerso.
Situato all’interno del Braccio di Perseus è forse un ramo minore del medesimo.
Alcuni ritengono che si origini dal Braccio del Sagittarius più o meno in direzione della costellazione Sagitta. Presenta una biforcazione con un ramo che segue l’andamento degli altri bracci ed un altro rivolto verso i bracci esterni.
Il suo interno è costellato da moltissime nubi molecolari e regioni HII.
Sperone del Centaurus
Di forma irregolare, si dirama dal Braccio del Sagittarius e punta verso la la parte interna del Braccio Scutum-Crux.
Braccio esterno
E’ stato scoperto nel 2011 da Thomas Dame e Patrick Thaddeus nel corso di osservazioni radio sulla distribuzione dell’ossido di carbonio (CO) lungo il piano galattico.
Si tratta di una struttura curvata e lunga 24 kpc, che potrebbe essere una continuazione del Braccio Scutum-Centaurus, quindi una specie di controparte simmetrica del Braccio di Perseus.
Il Braccio esterno, indicato come “New Arm”, scoperto nel 2011.
Anello di Monoceros
Consiste di una struttura esterna quasi circolare, formata da una corrente stellare proveniente dalla galassia nana ellittica Canis Major, la più vicina alla Via Lattea.
Questo anello, formatosi nel corso di milioni di anni, possiede una massa di almeno 100 milioni di masse solari ed è lungo circa 70 kpc.
La sua esistenza è stata rilevata nel 2002 durante alcuni studi sistematici sui dati ottenuti dalla realizzazione della SDSS (Sloan Digital Sky Survey).