Filamenti galattici

I Filamenti galattici (che comprendono i sottotipi: Complessi di superammassi, Muri di galassie e Piani di galassie), sono tra le più grandi strutture dell’Universo. Sono enormi formazioni filiformi, con una lunghezza tipica da 163 a 261 milioni di anni luce, e formano i confini tra grandi vuoti dell’universoLa maggior parte della materia visibile nell’universo si raccoglie in galassie, che a loro volta si aggregano in ammassi. Successivamente questi si associano per formare gruppi più grandi, i superammassi, che risultano essere i maggiori elementi visibili dell’Universo, fino a raggiungere grandezze dell’ordine di decine di milioni di parsec. Questi superammassi sono collegati da filamenti luminosi di galassie, che separano zone scure di spazi vuoti che hanno dimensioni di decine di milioni di parsec. Nel loro insieme, i superammassi e i filamenti che li collegano fanno parte di un’unica struttura filamentosa, cioè di un unico filamento. Tutti questi elementi sono disposti in modo tale da disegnare una forma che ricorda una spugna. Se consideriamo complessivamente questi elementi, si deduce che nell’Universo a grande scala tutta la materia, luminosa ed oscura, è distribuita piuttosto omogeneamente. Nel modello standard dell’evoluzione dell’universo, i filamenti galattici si dispongono e seguono la ragnatela di stringhe della materia oscura. Si ritiene che proprio la materia oscura organizzi la struttura dell’Universo a larga scala. La materia oscura attira gravitazionalmente la materia barionica, e quest’ultima è ciò che vediamo sotto forma di grandi strutture come filamenti e superammassi. La scoperta delle grandi strutture si è sviluppata a partire dagli inizi degli anni 80′. Nel 1987, l’astronomo R. Brent Tully dell’Università delle Hawaii individuò ciò che fu chiamato ilComplesso di superammassi dei Pesci-Balena. Nel 1989 fu la volta della Grande Muraglia CfA2, seguito dal Sloan Great Wall nel 2003. Nel gennaio 2013, i ricercatori guidati da Roger Clowes dell’Università del Lancashire Centrale annunciarono la scoperta di un ammasso di quasar, lo Huge-LQG, che fece sembrare piccoli i filamenti galattici precedentemente scopertiNel novembre 2013, utilizzando il rilevamento di lampi di raggi gamma come punti di riferimento, astronomi ungheresi e americani hanno scoperto la cosiddetta Giant RGB Wall (o Hercules-Corona Borealis Great Wall), un enorme filamento della lunghezza di oltre 10 miliardi anni luceNel 2006, gli scienziati hanno annunciato la scoperta di EQ J221734.0+001701, formato da tre filamenti allineati che nell’insieme costituiscono una delle più grandi strutture conosciute attualmente, composta da un denso agglomerato di galassie e da enormi bolle di gas, note come Blob Lyman-alfa.

Censimento cosmico in formato XXL

Il suo nome non lascia dubbi: XXL è il più grande censimento di ammassi di galassie mai realizzato dal telescopio XMM-Newton dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA). Un ambizioso progetto che ha coinvolto circa cento scienziati da tutto il mondo, tra cui numerosi dell’INAF e che ora inizia a dare i suoi frutti. I primi risultati scientifici dell’accurata indagine vengono pubblicati oggi in 13 articoli di un numero speciale della rivista Astronomy & Astrophysics. Il team di XXL ha scoperto, tra le altre cose, ben cinque superammassi di galassie, sterminati agglomerati di migliaia di galassie che si estendono nell’universo per decine di milioni di anni luce. Il team di XXL ha pure scoperto che la densità degli ammassi nello spazio sembra più bassa di quella predetta utilizzando le misure della radiazione di fondo cosmico a microonde.   Per chiarire l’origine di questa discrepanza ed affinare i modelli cosmologici e le loro predizioni sull’evoluzione dell’universo, occorrerà ulteriore lavoro sulla determinazione precisa delle masse degli ammassi, utilizzando informazioni da tutto lo spettro elettromagnetico. La complessa struttura di vuoti, filamenti e ammassi che definiscono oggi la trama del cosmo ha origine dalle piccole perturbazioni di densità che erano presenti nell’universo primordiale, perturbazioni di cui la radiazione cosmica di fondo porta memoria. La storia di come queste perturbazioni evolvono porta con sé informazioni su quantità fondamentali quali la forma delle fluttuazioni iniziali e la densità media di materia ordinaria (o barionica) nell’universo, oltre che di quantità elusive come la materia e l’energia oscure. Gli ammassi di galassie – gli oggetti più massicci osservati nell’universo – si trovano tipicamente nei nodi di questa immensa ragnatela cosmica e possono quindi essere utilizzati come segnaposto per ricostruire la storia dell’evoluzione dell’universo. Sono oggetti ricchi di gas caldo, che riempie lo spazio tra le galassie che li formano. Questo gas raggiunge temperature di qualche decina di milioni di gradi ed emette nei raggi X. Ed è proprio utilizzando le osservazioni di questo gas caldissimo che il progetto internazionale XXL va alla ricerca degli ammassi di galassie, spingendosi indietro nel tempo fino ad un’epoca in cui l’universo aveva meno della metà della sua età attuale, con l’obiettivo di verificare i diversi modelli cosmologici. XXL è la più grande campagna osservativa mai realizzata dal telescopio spaziale XMM-Newton dal suo lancio, nel 1999. Sono state osservate due porzioni di cielo, ciascuna pari alla superficie apparente di 100 lune piene, per oltre 1.600 ore complessive, identificando 450 ammassi di galassie e ben 25.000 nuclei galattici attivi (AGN). I primi tredici articoli in uscita su questa edizione speciale di Astronomy & Astrophysics fanno il punto dei principali risultati scientifici ottenuti fino ad oggi grazie alle informazioni raccolte dalla survey XXL, presentando inoltre i cataloghi dei 1.000 AGN e dei 100 ammassi di galassie più brillanti individuati. Tali ammassi, che posseggono masse comprese tra diecimila miliardi e un milione di miliardi di masse solari, sono stati localizzati ad epoche in cui l’Universo aveva un’età compresa tra 5,5 e 13 miliardi di anni e hanno consentito di ottenere una serie di interessanti risultati scientifici. Nelle porzioni di cielo osservate da XXL sono stati scoperti ben 5 superammassi, strutture cosmiche enormi (con dimensioni dell’ordine di alcune decine di milioni di anni luce) che collegano tra di loro diversi ammassi. Inoltre la densità di ammassi osservati appare essere minore di quella aspettata in base al modello cosmologico corrente, basato sulle osservazioni del fondo di radiazione cosmica misurate nella banda delle microonde dal satellite Planck. Stefano Ettori e Fabio Gastaldello, due ricercatori INAF coinvolti nel team di XXL commentano: «Questo apparente conflitto non è nuovo e senz’altro richiederà ulteriore lavoro sulla determinazione precisa delle masse degli ammassi, utilizzando informazioni da tutto lo spettro elettromagnetico». Lucio Chiappetti, anch’egli ricercatore INAF, ricorda inoltre che «l’INAF di Milano ospita sul proprio sito il principale database del progetto, lo XXL Master Catalogue browser, su cui verranno rilasciati al pubblico, contestualmente alla pubblicazione dei lavori, i cataloghi di questa prima release». Questa enorme messe di dati raccolta dalla survey ha già attivato diversi programmi osservativi di follow-up, in particolare un ESO Large Program per misurare la distanza degli ammassi osservati e quindi dar loro una precisa collocazione nello spazio, oltre a studi dettagliati di oggetti specifici con il William Herschel Telescope ed il Large Binocular Telescope, quest’ultimo per specifici candidati particolarmente distanti ed interessanti.   Anche per gli AGN è in corso un programma di osservazioni spettroscopiche con lo strumento AAOMEGA in Australia, oltre ad osservazioni ausiliarie nel radio usando i telescopi ATCA, GMRT e VLA. La survey XXL è un Very Large Program della missione XMM-Newton, che ha osservato ripetutamente due regioni di cielo di 25 gradi quadrati, fino a raggiungere una profondità di ~5×10-15 erg cm-2 s-1 nella banda compresa tra 0.5 e 2 keV per sorgenti puntiformi. XXL è guidata da Marguerite Pierre (del CEA Saclay, in Francia) e coinvolge circa 100 scienziati di tutto il mondo, tra cui circa una ventina provenienti da vari istituti INAF (presso le sedi di Milano, Bologna, Padova e Roma) oltre che dalle Università di Bologna e Padova, co-autori dei lavori pubblicati nel numero speciale di Astronomy&Astrophysics dedicato alla survey XXL. Inoltre la struttura INAF-IASF di Milano ospita il database di tutte le sorgenti X del progetto, insieme alle loro controparti nelle diverse lunghezze d’onda, all’indirizzo: http://cosmosdb.iasf-milano.inaf.it/XXL/.   Il progetto XXL ha ricevuto un finanziamento nell’ambito della cooperazione scientifica Italia-Francia – PICS (INAF-CNRS). Tra le diverse tesi di dottorato che utilizzano i dati XXL, una è gestita in co-tutela tra l’Università di Padova e LAM-Marseille, e ne usufruisce Valentina Guglielmo, una studentessa italiana.
di Marco Galliani (INAF)

Ammassi di galassie in collisione

Questo mese si festeggiano i cento anni dalla pubblicazione da parte di Albert Einstein della teoria della relatività generale, uno dei risultati scientifici più importanti del secolo scorso Una delle implicazioni fondamentali che deriva della teoria di Einstein è che la materia deforma il tessuto dello spazio-tempo, e quindi la presenza di un oggetto massiccio può causare una deflessione osservabile di un raggio di luce. La prima prova osservativa di questo effetto è stata raccolta durante un’eclissi solare, poiché la luce di una stella lontana, prospetticamente vicina al disco del Sole, è stata deviata nel passaggio nei pressi della nostra stella, risultando più lontana dal disco rispetto a quanto ci si aspettava. Gli astronomi hanno poi osservato molte altre volte questo fenomeno, che è stato chiamato “lente gravitazionale” e ha permesso di studiare nel dettaglio galassie e ammassi di galassie molto lontani da noi. Gli ultimi risultati ottenuti per l’ammasso di galassie chiamato “Cheshire Cat” (in italiano “lo stregatto”) mostrano come le teorie di cento anni fa possono dare anche oggi risultati sorprendenti. Gli astronomi hanno dato questo nome all’ammasso a causa della forma, che somiglia a quella del volto sorridente di un felino. Le singole galassie del sistema sono state anche osservate nella banda visibile utilizzando il Telescopio Spaziale Hubble della NASA. Ognuna delle due galassie che fungono da “occhi” è il membro più brillante del proprio gruppo, inoltre i due gruppi di galassie stanno viaggiando uno verso l’altro a quasi 500.000 km/h. I dati raccolti dal telescopio ai raggi X Chandra della NASA (in viola nell’immagine), pubblicati su un articolo apparso suThe Astrophysical Journal, mostrano la presenza di gas caldo (fino a milioni di gradi). I dati estremamente dettagliati di Chandra hanno inoltre permesso di rivelare che l’”occhio” sinistro contiene un buco nero supermassiccio in piena attività. Gli astronomi stimano che i due “occhi” dello stregatto si fonderanno in circa un miliardo di anni, lasciando al loro posto una grande galassia e decine di piccole satelliti. A quel punto forse il nome più appropriato per il gruppo diventerà “Ciclope”.
di Elisa Nichelli (INAF)

Nel cuore frenetico del cluster di galassie

In questa immagine molto suggestiva potete osservare un gigantesco cluster di galassie a 8,5 miliardi di anni luce da noi, una parte molto remota del nostro Universo. Grazie ai potenti sensori dei telescopi a infrarossi Spitzer Space Telescope e Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) della NASA, gli astronomi hanno potuto fotografare l’agglomerato galattico più massiccio mai trovato a queste distanze (un milione di miliardi più massiccio del Sole).

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Parliamo di un Massive Overdense Object (MOO) chiamato MOO J1142+1527, esempio perfetto di un gruppo di migliaia di galassie tenute insieme dalla forza gravitazionale. Ognuna di queste galassie contiene all’interno miliardi di stelle. Gli astronomi osservano questi oggetti per capire la loro nascita ed evoluzione nel corso di miliardi di anni. La lunghezza d’onda della luce proveniente da galassie così lontane tende ad aumentare nel corso del suo viaggio (in questo caso durato 8,5 miliardi anni) a causa del fenomeno dell’espansione dell’Universo. Per questo è necessario utilizzare strumenti come WISE e Spitzer. Nelle immagini all’infrarosso prodotte da quest’ultimo, le galassie lontane spiccano come puntini rossi (nel cuore del cluster), mentre le galassie più vicine appaiono in bianco. La distanza di MOO J1142+1527 è stata ottenuta grazie agli Osservatori W.M. Keck e al Gemini situati alle Hawaii (vicino infrarosso e ottico – colore blu e verde), mentre la massa è stata calcolata usando i dati raccolti dai telescopi Combined Array for Research in Millimeter-wave Astronomy (CARMA) (in radio – colore viola). Gli astronomi hanno prima consultato il catalogo WISE per trovare i candidati giusti da osservare, tra  centinaia di milioni di oggetti trovati tra il 2010-2011. La “palla” è poi passata a Spitzer con cui sono stati osservati 200 oggetti nell’ambito del progetto “Massive and Distant Clusters of WISE Survey,” or MaDCoWS. A differenza di WISE, Spitzer non osserva tutto il cielo ma riesce a creare immagini più dettagliate. MOO J1142 + 1527 potrebbe appartenere al gruppo di cluster tra i più massicci nell’Universo primordiale, secondo le stime degli scienziati. «Basandoci sulle nostre conoscenze sulla formazione dei cluster di galassie agli albori dell’Universo, questo potrebbe essere uno dei 5 più massicci mai esistiti», ha affermato Peter Eisenhardt, project scientist della missione WISE presso il JPL in California. In futuro gli esperti esamineranno altri 1700 candidati con Spitzer, cercando di battere di nuovo il record del cluster più massiccio.
di Eleonora Ferroni (INAF)

L’Ammasso della Fenice abbatte nuovi record

Gli ammassi di galassie sono spesso descritti utilizzando superlativi. Dopo tutto si tratta enormi agglomerati di galassie, gas caldo, e materia oscura, le strutture più grandi che ospiti l’Universo tenute insieme dalla forza di gravità. Gli ammassi di galassie tendono a non produrre un gran numero di nuove stelle, specialmente nelle loro zone centrali. In genere, infatti, al centro di un ammasso troviamo una galassia gigante, che forma stelle ad un ritmo molto lento e che contiene un buco nero supermassiccio circa mille volte più grande di quello al centro della nostra galassia. Senza il riscaldamento dovuto alla presenza di questo buco nero, le abbondanti quantità di gas presente nella galassia dovrebbero raffreddare, innescando la formazione di stelle. In pratica il buco nero centrale si comporta come una specie termostato, impedendo il raffreddamento del gas e quindi la formazione stellare. Alcuni dati recenti forniscono maggiori dettagli su come l’ammasso di galassie SPT-CLJ2344-4243, soprannominato Ammasso della Fenice poiché lo vediamo all’interno della costellazione della Fenice, si comporti contro tendenza. Questo ammasso ha già abbattuto numerosi record in passato: nel 2012 gli scienziati hanno annunciato che l’ammasso era caratterizzato dal più alto tasso di gas in raffreddamento e di formazione stellare mai visto, inoltre è anche il più potente emettitore di raggi X di tutti gli ammassi noti. Recenti osservazioni effettuate nella banda dei raggi X, degli ultravioletti, e nelle lunghezze d’onda ottiche ottenute rispettivamente dai telescopi spaziali Chandra e Hubble della NASA, e dal telescopio Clay-Magellan in Cile, stanno aiutando gli astronomi a capire qualcosa di più di questo oggetto straordinario. I dati ottici del Clay-Magellan rivelano filamenti sottili al centro dell’ammasso, in corrispondenza delle zone ad alta formazione stellare. Queste enormi distese cosmiche di gas e polveri, la maggior parte delle quali non era mai stata rilevata prima, si estendono da 160.000 a 330.000 anni luce. Questa distanza è maggiore dell’intera larghezza della Via Lattea, e questo li rende i filamenti più grandi mai scoperti in un ammasso di galassie. Questi enormi filamenti circondano grandi regioni vuote, con emissione di raggi X notevolmente ridotta. Le zone a bassa emissione di raggi X sono ben visibili nell’immagine che mostra i dati Chandra (in blu) sovrapposti a quelli ottici del telescopio spaziale Hubble (in rosso, verde e azzurro). Gli astronomi ritengono che le cavità siano state scavate da potenti getti di particelle ad alta energia provenienti dal buco nero supermassiccio nella galassia centrale. Mentre la materia spiraleggia verso un buco nero, viene rilasciata un’enorme quantità di energia gravitazionale. Osservazioni combinate nei raggi X e nelle onde radio hanno mostrato che in altre galassie una parte significativa di questa energia viene rilasciata da getti che possono durare fino a milioni di anni. La dimensione osservata per le cavità di SPT- CLJ2344-4243 indica che i getti che le hanno prodotte sono tra i più energetici mai osservati. Tuttavia, il buco nero centrale nell’Ammasso della Fenice soffre una piccola crisi di identità, poiché condivide proprietà di due diverse classi di sorgenti: i quasar, oggetti molto luminosi alimentati da materiale in caduta su un buco nero supermassiccio, e le radio galassie, che contengono getti di particelle energetiche che brillano nelle onde radio, anche loro alimentate da enormi buchi neri. Metà della produzione di energia di questo buco nero proviene da jet che spingono meccanicamente il gas circostante (come avviene nelle radio galassie), e l’altra metà da radiazione ottica, ultravioletta e nei raggi X, originata da un disco di accrescimento (come nei quasar). Gli scienziati hanno ipotizzato che il buco nero potrebbe trovarsi in uno stato che alterna continuamente tra questi due comportamenti. Le cavità nei raggi X che si trovano a grandi distanze dal centro dell’ammasso, anche dette “cavità esterne”, ci permettono di trarre informazioni sulle esplosioni avvenute nei pressi del buco nero centrale circa un centinaio di milioni di anni fa (trascurando il tempo impiegato dalla luce ad arrivare dall’ammasso fino a noi). Ciò significa che il buco nero potrebbe essersi trovato in modalità radio circa un centinaio di milioni di anni fa, passando poi alla modalità quasar, e tornando nuovamente a quella radio. Gli scienziati ritengono che il raffreddamento del gas potrebbe essersi verificato durante la fase di quiete tra queste esplosioni, e avrebbe potuto provocare la formazione di stelle in piccoli addensamenti e filamenti lungo la galassia centrale, ad un tasso di oltre 600 masse solari all’anno. Per confronto, nella nostra galassia si formano solo un paio di masse solari all’anno. Le proprietà estreme dell’Ammasso della Fenice ci stanno fornendo informazioni preziose per far luce su vari problemi aperti dell’astrofisica, tra cui la formazione di stelle, l’evoluzione di galassie e buchi neri, e l’evoluzione combinata dei buchi neri e dell’ambiente che li circonda.
di Elisa Nichelli (INAF)

Le ‘sopravvissute’ all’ammasso di Chioma

Secondo uno studio condotto da alcuni ricercatori australiani, le galassie appartenenti all’ammasso di Chioma, una delle strutture più grandi che si conoscano a circa 300 milioni di anni luce dalla Terra in cui migliaia di galassie sono tenute insieme dalla gravità situato, potrebbero contenere una quantità di materia oscura almeno 100 volte superiore rispetto alla materia visibile. Per arrivare a questa conclusione gli autori hanno utilizzato sofisticate simulazioni numeriche i cui risultati sono pubblicati su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. «Il nostro lavoro dimostra per la prima volta che le galassie sono state catturate dall’ammasso circa sette miliardi di anni fa il che suggerisce, in base alle nostre attuali teorie sull’evoluzione galattica, che esse devono possedere tanta materia oscura, almeno 100 volte superiore rispetto alla materia ordinaria. La materia oscura funge così come una sorta di ‘scudo’ proteggendo la materia visibile dagli effetti gravitazionali dovuti all’ammasso», spiega Cameron Yozin studente di dottorato presso la University of Western Australia e l’International Centre for Radio Astronomy Research (ICRAR) e autore principale dello studio. «Le galassie che abbiamo esaminato hanno all’incirca la stessa dimensione della Via Lattea ma contengono solo l’un percento di stelle». Inoltre, secondo gli autori, la formazione stellare sembra essersi arrestata dal momento in cui le galassie sono state catturate inizialmente dall’ammasso tra circa 7-10 miliardi di anni fa. Da allora le galassie sono come “morte” e per questo gli astronomi hanno coniato il termine di “galassie mancati”. La fine del processo di formazione stellare è noto come “quenching”, ossia estinzione. «Originariamente, le galassie si formano quando enormi nubi di gas idrogeno collassano e si trasformano in stelle. Ma se viene rimosso il gas, la galassia non può più evolvere», dice Yozin. «Uno dei modi con cui avviene questo è l’attrazione gravitazionale della galassia da parte dell’ammasso. Infatti, l’enorme forza di gravità dell’ammasso attira la galassia e il suo gas viene espulso o meglio ‘rubato’ dal gas caldo presente nell’ammasso. Per la prima volta, le mie simulazioni hanno dimostrato che l’estinzione di queste galassie sarebbe stata causata dall’ammasso stesso circa sette miliardi di anni orsono. Tuttavia, durante questo processo di attrazione gravitazionale, le galassie non sono state completamente distrutte grazie all’esistenza di giganteschi inviluppi di materia oscura che hanno protetto le stelle». Questo studio è stato motivato dalla recente scoperta di questo tipo di galassie nell’ammasso di Chioma ad opera di un gruppo di ricercatori americani e canadesi guidati da Pieter van Dokkum della Yale University. Grazie ai dati forniti da questo gruppo, che sono stati pubblicati lo scorso anno, Yozin è stato in grado di creare una serie di simulazioni numeriche per costruire alcuni modelli nel tentativo di descrivere come si sono evolute le galassie in quelle strutture che ammiriamo oggi.
di Corrado Ruscica (INAF)

 

Le galassie oscure dell’ammasso di Chioma

L’analisi dell’archivio dei dati astronomici prodotto dalle osservazioni realizzate con il telescopio Subaru ha permesso a un gruppo di ricercatori della Stony Brook University e del National Astronomical Observatory of Japan di rivelare una popolazione di 854 galassie “ultra oscure”, meglio note come Ultra Diffuse Galaxies (UDGs), nell’ammasso della Chioma. Già nel 2014, la scoperta di 47 galassie di questo tipo rappresentò una vera e propria sorpresa ma oggi l’identificazione di quasi un migliaio di galassie oscure suggerisce che gli ammassi di galassie rappresentano la chiave per compendere l’evoluzione di questi oggetti misteriosi. I risultati su Astrophysical Journal. L’ammasso della Chioma, noto anche come Abell 1656, si trova a circa 350 milioni di anni luce dalla Terra nella direzione della costellazione della Chioma di Berenice. È un ammasso molto ricco, contenente circa un migliaio di galassie maggiori, principalmente ellittiche, e migliaia di altre galassie di dimensioni più piccole. Chioma è divenuto famoso negli anni ’30 quando l’astronomo Fritz Zwicky fu il primo ad utilizzare il teorema del viriale per determinare l’esistenza della materia oscura dall’analisi dei moti delle galassie presenti nell’ammasso le cui velocità misurate non potevano essere spiegate solo dalla presenza della materia visibile. Queste galassie “batuffolo” (di cui ne abbiamo già parlato in un recente articolo su Media INAF, Le galassie libellula: grandi, leggere e resistenti) appaiono molto diffuse e decisamente estese, così come viene evidenziato dalla luce emessa dalle stelle che esse contengono. “Non solo questi oggetti appaiono diffusi, ma molto probabilmente sono circondati da qualcosa di molto massiccio”, spiega Jin Koda del Dipartimento di Fisica e Astronomia alla Stony Brook University a autore principale dello studio. La maggior parte hanno dimensioni simili alla Via Lattea ma contengono una quantità di stelle mille volte inferiore. Inoltre, le stelle presenti in questi oggetti estesi sono soggette ad una rapida disgregazione a causa delle intense forze di marea all’interno dell’ammasso. Qualcosa di invisibile deve proteggere i fragili sistemi stellari, qualcosa che abbia una massa elevata: quel “qualcosa” sembra essere correlato proprio ad un eccesso di materia oscura. Si è calcolato che la componente di materia visibile, sostanzialmente composta di stelle, contribuisce solamente all’1% o meno alla massa totale di ogni galassia. Il resto, materia oscura, contribuisce per più del 99%. Grazie al suo grande campo di vista, alla camera a largo campo e alle eccellenti condizioni di osservazione, il telescopio Subaru ha rivelato agli astronomi un dato importante: queste galassie oscure contengono popolazioni stellari vecchie e mostrano una distribuzione spaziale simile a quella delle altre galassie più brillanti presenti nell’ammasso della Chioma, il che suggerisce che si tratta di una popolazione longeva di galassie. In più, la quantità di materia visibile che esse contengono, meno dell’1%, è estremamente più bassa rispetto al valor medio calcolato su scala cosmica. La domanda è: perché queste galassie sono oscure? Secondo i ricercatori, in qualche modo esse avrebbero perso il gas necessario per generare nuove stelle durante o dopo i processi di formazione stellare, in gran parte sconosciuti, miliardi di anni fa. In particolare, l’ambiente stesso in cui si sono evolute queste galassie avrebbe giocato un ruolo fondamentale nel determinare la perdita del gas. Le cause potrebbero essere state dovute ad una serie di meccanismi quali, ad esempio, l’interazione gravitazionale con altre galassie dell’ammasso o l’esplosione simultanea di più stelle innescata dagli scontri galattici. Nonostante queste galassie oscure possano offrire nuovi indizi sulla loro origine ed evoluzione, sarà certamente necessario ottenere nuovi dati per studiarle ancora più in dettaglio nell’ambito del modello standard della formazione galattica. “In futuro, le osservazioni spettroscopiche ci potranno aiutare per studiare con più dettagli la formazione stellare di queste galassie”, dice Koda. Insomma, oltre allo studio delle popolazioni stellari, sarà essenziale esplorare la componente di materia oscura dominante. Sappiamo che la materia oscura è invisibile ma le misure dei moti stellari potranno fornire quegli indizi necessari correlati alla sua presenza e distribuzione spaziale. Tuttavia, al momento queste misure rappresentano solo un sogno perché non sono immediate essendo molto difficili da eseguire. Infatti, è complicato misurare i moti delle stelle persino con il telescopio Subaru. Ad ogni modo, la costruzione del Thirty Meter Telescope (TMT), una collaborazione internazionale alla quale partecipa tra gli altri anche il National Astronomical Observatory of Japan, permetterà di svelare tra qualche anno, almeno così si spera, il mistero di questa particolare classe di galassie.
di Corrado Ruscica (INAF)

 

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