03 Nov 2021 Un Ammasso di Galassie all’Alba del Cosmo
Un team internazionale di astronomi riporta la scoperta di un proto-ammasso di galassie, destinato a trasformarsi in una delle strutture più massicce dell’Universo. Le osservazioni mostrano l’aspetto del giovane raggruppamento galattico come era 11 miliardi di anni fa, in un periodo in cui le galassie erano eccezionalmente produttive nel formare nuove stelle.
Gli astronomi sanno da tempo che le galassie tendono a raccogliersi in gruppi e ammassi, ma i processi che portano alla formazione di queste enormi strutture legate dalla gravità rimangono piuttosto misteriosi. In uno studio pubblicato su Astronomy & Astrophysics Journal un team di astronomi riporta la scoperta di un enorme ammasso di galassie che si sta formando nell’Universo primordiale, un proto-ammasso. “Questa scoperta rappresenta un importante passo avanti per raggiungere il nostro scopo ultimo: comprendere l’assemblamento degli ammassi di galassie, le strutture più massicce che esistano nell’Universo”, afferma Brenda Frye dell’University of Arizona, tra gli autori dello studio. Per fare un esempio, la Via Lattea appartiene a un ammasso chiamato Gruppo Locale, che a sua volta è parte del Superammasso della Vergine. Ma quale potrebbe essere stato l’aspetto del Superammasso della Vergine 11 miliardi di anni fa? “Sappiamo ancora molto poco sui proto-ammassi, in parte perché sono così deboli, troppo fiochi per poter essere osservati in luce visibile”, afferma Frye. “Allo stesso tempo è noto che questi oggetti irradiano luminosità in altre lunghezze d’onda, ad esempio in banda submillimetrica”.
Per produrre questa immagine del proto-ammasso G237 sono stati utilizzati vari strumenti, allo scopo di identificare le sue galassie in differenti colori che rappresentano le varie lunghezze d’onda delle osservazioni. L’immagine a destra si focalizza sulla regione centrale del massiccio ammasso Credits: ESA/Herschel and XMM-Newton; NASA/Spitzer; NAOJ/Subaru; Large Binocular Telescope; ESO/VISTA. Polletta, M. et al. 2021; Koyama, Y. et al. 2021
Il proto-ammasso, scoperto inizialmente dal telescopio Planck dell’ESA, si è rivelato luminoso nel lontano infrarosso. Analizzando un campione di oltre 2000 oggetti candidati nei dati di Planck, gli astronomi si sono concentrati sul proto-ammasso chiamato PHz G237.01+42.50 (G237 in breve). Per confermare la natura dell’oggetto il team ha effettuato ulteriori osservazioni con altri telescopi. I ricercatori, guidati da Mari Polletta dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), hanno condotto le osservazioni utilizzando il Large Binocular Telescope in Arizona e il telescopio Subaru Telescope in Giappone. In questo modo il team ha identificato 63 galassie appartenenti al proto-ammasso.
“Si può pensare a un proto-ammasso di galassie come a un cantiere galattico in cui vengono assemblate galassie massicce, le sole strutture esistenti al tempo in cui l’Universo aveva appena 3 miliardi di anni. Poiché l’Universo è omogeneo in tutte le direzioni, riteniamo che la Via Lattea possa essere stata ‘ormeggiata’ a un proto-ammasso quando era molto giovane”. Secondo gli astronomi, il proto-ammasso produce nuove stelle ad un tasso di almeno un migliaio di masse solari per anno, una quantità un migliaio di volte superiore rispetto a quanto avviene nella Via Lattea. “Il quadro che abbiamo messo insieme è quello di un ‘cantiere di galassie’ di successo, in grado di lavorare con alta efficienza per assemblare galassie e stelle al loro interno”, afferma Frye. Tutte le galassie nel cosmo appartengono alla cosiddetta “rete cosmica”, una struttura gigantesca che assomiglia ad una tela di ragno, nei cui nodi, situati nelle intersezioni dei filamenti, si trovano gli ammassi di galassie.
“Riteniamo che i filamenti agiscano da mediatori per il trasferimento dell’idrogeno gassoso dal mezzo diffuso allo spazio intergalattico, fino a queste strutture di proto-ammassi giovani e affamati di materiale, situati nei nodi”, spiega Frye. “Stiamo analizzando altre osservazioni di questo e di altri proto-ammassi realizzate dal telescopio Planck, con lo scopo di mappare il gas, cioè il materiale necessario alla nascita di stelle neonate e all’alimentazione dei buchi neri supermassicci centrali. È un lavoro necessario per determinare l’origine e per spiegare l’attività straordinaria del proto-ammasso”, aggiunge Polletta. “I proto-ammassi offrono l’opportunità di indagare su alcune questioni chiave in Astronomia: ad esempio, quale meccanismo guida la formazione stellare prodigiosa e quando si esaurisce la riserva di idrogeno, forzando il cantiere galattico a chiudere le sue porte e trasformarsi in un superammasso simile a quello in cui si trova la Via Lattea”, conclude Frye.
Nell’immagine rappresentazione artistica della formazione di un ammasso di galassie nel giovane Universo
Credit: ESO/M. Kornmesser
https://www.lbto.org/G237.html
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