Il Telescopio ALMA…
Quando posso parlare di ALMAAtacama Large Millimeter/submillimeter Array. lo faccio sempre molto volentieri, lo so, non ci posso fare nulla adoro questo telescopio perché prima di tutto mi da sempre moltissime informazioni interessanti, così io le posso dire a voi e poi perché era il nome della mia nonna… ma digressione a parte; incominciamo?
Oggi vi voglio parlare di una grossissima ragnatela cosmica… pensate all’enorme ragno che sta lì in attesa della sua preda… ma ci avete creduto?… Però aspettate… la ragnatela è vera, è un protoammasso chiamato “Spiderweb”, gli oggetti che si trovano all’interno di questa gigantesca “ragnatela” cosmica stanno “banchettando” e crescendo, secondo i dati che ha prodotto ALMA, di cui l’ESO è partner. Infatti, alcuni astronomi hanno scoperto un grande serbatoio di gas caldo nel protoammasso ancora in formazione, il più distante finora trovato. Gli ammassi di galassie sono alcuni degli oggetti più grandi conosciuti nell’Universo, e questo risultato rivela anche quanto presto queste strutture inizino a formarsi; come suggerisce il nome, ospitano un gran numero di strutture, a volte anche migliaia. Contengono anche un vasto mezzo intracluster o ICMÈ un gas caldo intergalattico (IntraCluster Medium) e ha un picco di temperatura tra 2 e 15 keV, che dipende dalla massa totale del cluster. L’energia delle particelle del gas è collegata alla sua temperatura macroscopica dalla legge di Boltzman.
L’ICM è composto da gas che permea lo spazio tra i membri del cluster e li supera di gran lunga in massa. Anche se gran parte dei fenomeni fisici degli ammassi di galassie sono ben compresi, tuttavia le osservazioni delle prime fasi di formazione dell’ICM sono ancora scarse.
Un gruppo di lavoro guidato da Luca Di Mascolo, primo autore dello studio e ricercatore presso l’Università di Trieste, in Italia, ha descritto la rilevazione dell’ICM in questo protoammasso nelle prime fasi di esistenza dell’Universo.
Gli ammassi di galassie sono così massicci che possono tenere insieme il gas che si riscalda mentre cade verso il cluster. Elena Rasia, ricercatrice presso l’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) di Trieste, Italia, e coautrice dello studio, spiega: “Le simulazioni cosmologiche avevano previsto la presenza di gas caldo nei protoammassi da oltre un decennio, ma mancavano conferme osservative. Per ottenere tale conferma osservativa fondamentale, abbiamo selezionato con cura uno dei candidati dei protoammassi più promettenti. E cioè il protoammasso Spiderweb, situato in un’epoca in cui l’Universo aveva solo 3 miliardi di anni”. Nonostante sia il protoammasso più intensamente studiato, la presenza dell’ICM in passato era rimasta inconclusiva. Trovare un grande serbatoio di gas caldo nel protoammasso di Spiderweb avrebbe indicato che il sistema è ben avviato a diventare un vero e proprio ammasso di galassie stabile piuttosto che disperdersi.
Il gruppo guidato da Di Mascolo ha rilevato l’ICM del protoammasso Spiderweb attraverso quello che è noto come effetto termico Sunyaev-Zeldovich (SZ)Questo effetto si verifica quando la luce del fondo cosmico a microonde, ossia la radiazione residua del Big Bang, passa attraverso l’ICM. Quando questa luce interagisce con gli elettroni in rapido movimento nel gas caldo, guadagna un po’ di energia e il suo colore, o lunghezza d’onda, cambia leggermente. “Alle giuste lunghezze d’onda, l’effetto SZ appare quindi come l’ombra dell’ammasso di galassie sul fondo cosmico a microonde”, spiega Di Mascolo.
Misurando queste ombre sul fondo cosmico a microonde, gli astronomi possono quindi dedurre l’esistenza del gas caldo, stimarne la massa e mapparne la forma. Di Mascolo dice “Grazie alla sua risoluzione e sensibilità senza precedenti, ALMA è l’unica struttura attualmente in grado di eseguire una tale misura sui progenitori distanti di ammassi massicci”.
Il gruppo ha determinato che il protoammasso Spiderweb contiene un vasto serbatoio di gas caldo a una temperatura di poche decine di milioni di gradi Celsius. In precedenza, era stato trovato gas freddo in questo protoammasso, ma la massa del gas caldo in questo nuovo studio lo supera di migliaia di volte. Questa scoperta dimostra che Spiderweb dovrebbe effettivamente trasformarsi in un enorme ammasso di galassie in circa 10 miliardi di anni, aumentando la sua massa almeno di un fattore dieci.
Tony Mroczkowski, coautore dell’articolo e ricercatore dell’ESO, spiega che “questo sistema mostra enormi contrasti. La componente termica calda distruggerà gran parte della componente fredda a mano a mano che il sistema si evolve. Stiamo assistendo a una transizione delicata”. E conclude: “fornisce conferma osservativa di previsioni teoriche di lunga data sulla formazione dei più grandi oggetti legati gravitazionalmente nel Universo.”
Detto questo, sto pensando a quando l’ELT (Extremely Large Telescope) dell’ESO accenderà il suo enorme telescopio sull’Universo, sarà davvero come spalancare un’immenso occhio che ci farà vedere cose davvero strabilianti.