18 Dic 2020 Il Filamento Intergalattico più Lungo
Un team guidato da ricercatori dell’Università di Bonn, Germania, ha osservato per la prima volta un filamento di gas che si allunga nello spazio per ben 50 milioni di anni luce. La struttura della striscia gassosa è notevolmente simile a quella ricavata dalle simulazioni e la sua osservazione conferma le nostre idee sull’origine e sull’evoluzione del cosmo. I risultati dello studio sono pubblicati su Astronomy & Astrophysics.
Dobbiamo la nostra esistenza a piccole anomalie. Circa 13,8 miliardi di anni fa ebbero inizio lo spazio e il tempo, ma vennero anche gettati i semi di tutta la materia che costituisce oggi il nostro Universo. Sebbene fosse inizialmente concentrata in un punto, la materia, grazie a processi inflazionistici, si espanse a rotta di collo, creando un’immensa nube in cui era quasi uniformemente distribuita. Quasi, appunto: in alcuni punti la materia primordiale era appena un poco più densa che in altri. Esercitando maggiore influenza gravitazionale sullo spazio circostante, queste piccole aree più dense trascinarono ulteriore gas verso di sè, fino a diventare sempre più dense e vaste, mentre lo spazio attorno diventava sempre piu vuoto. Nel corso di oltre 13 miliardi di anni, si è creata un’immensa struttura a rete: vasti spazi vuoti pressochè privi di materia, interrotti da aree in cui migliaia di galassie si addensano in uno spazio ridotto, gli ammassi di galassie.
Se davvero le cose si sono svolte in questo modo, le galassie e gli ammassi dovrebbero essere connessi da residui di quel gas, come i nodi di una ragnatela. “Secondo i calcoli, oltre metà di tutta la materia ordinaria nel nostro Universo è contenuta in questi filamenti. Questa è la forma di materia di cui sono composti stelle e pianeti, così come noi stessi”, spiega Thomas Reiprich, tra gli autori dello studio. Tuttavia, a causa dell’enorme estensione dei filamenti, la materia in essi è estremamente diluita: contengono appena una decina di particelle per metro cubo, molto meno del vuoto più vuoto che siamo in grado riprodurre sulla Terra.
Ma grazie al telescopio spaziale eROSITA, Reiprich e i suoi colleghi sono riusciti a rendere visibile il gas tenue per la prima volta. “eROSITA possiede rilevatori molto sensibili per il tipo di radiazione X che emana dal gas nei filamenti”, afferma Reiprich. “Ha inoltre un ampio campo visuale, catturando una vasta pare di cielo in una singola misurazione e ad una risoluzione molto alta”. Questo consente di ottenere immagini dettagliate di oggetti immensi come i filamenti in un periodo relativamente breve.
Nell’immagine, a sinistra la simulazione mostra la distribuzione del gas caldo, mentre a destra le riprese di eROSITA in banda X mostrano il sistema di ammassi galattici Abell 3391/95 CREDIT Reiprich et al., Astronomy & Astrophysics
Nel loro studio, i ricercatori hanno esaminato un oggetto chiamato Abell 3391/95: si tratta di un sistema composto da tre ammassi di galassie, a circa 700 milioni di anni luce di distanza da noi. Le osservazioni di eROSITA non mostrano soltanto l’ammasso e le numerose singole galassie, ma anche i filamenti gassosi che connettono le strutture. L’intero filamento si allunga per ben 50 milioni di anni luce, ma potrebbe essere davvero enorme. Secondo gli scienziati, infatti, le immagini ne riprendono soltanto una sezione. “Abbiamo confrontato le nostre osservazioni con i risultati di una simulazione che ricostruisce l’evoluzione dell’Universo”, spiega Reiprich. “Le immagini di eROSITA sono straordinariamente simili a quelle generate dal computer. Questo suggerisce che il modello standard ampiamente accettato per l’evoluzione dell’Universo sia corretta”.
La materia barionica, è quella a noi familiare, di cui sono composti tutti gli oggetti che conosciamo, comprese stelle e pianeti. Finora, gli astrofisici hanno individuato soltanto i due terzi della materia ordinaria prevista dalla teoria e dedotta dalle misurazioni. Si ritiene che la “materia mancante” possa nascondersi nei giganteschi filamenti di gas caldo intergalattico, invisibili in luce ottica, ma già individuati in parte in luce ultravioletta. Le nuove osservazioni in banda X di eROSITA confermano l’ipotesi che la materia mancante si trovi davvero nascosta nei giganteschi filamenti intergalattici.
Nell’immagine una simulazione della struttura nota come rete cosmica
Image credit: Illustris Collaboration
https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-12/uob-lig121720.php
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