Gli astronomi hanno utilizzato il telescopio James Webb per osservare le lenti gravitazionali dell’ammasso El Gordo e scrutare cosa si nasconde dietro di esso.
Una nuova immagine dell’ammasso di galassie noto come “El Gordo” sta rivelando oggetti distanti e polverosi mai visti prima e sta fornendo nuovi preziosi dati scientifici. L’immagine a infrarossi, ripresa dal telescopio spaziale James Webb della NASA, ha mostrato una varietà di galassie di sfondo insolite e distorte, solo accennate dalle precedenti riprese con Hubble, osservate sfruttando le lenti gravitazionali nell’ammasso El Gordo. El Gordo – in spagnolo “il grasso” – è un ammasso di centinaia di galassie che esisteva quando l’universo aveva 6,2 miliardi di anni, rendendolo un “adolescente cosmico”, e il più massiccio presente all’epoca.
Il team ha preso di mira El Gordo perché agisce come una lente d’ingrandimento cosmica naturale attraverso un fenomeno noto come lente gravitazionale. La sua potente gravità piega e distorce la luce degli oggetti che si trovano dietro di essa, proprio come una lente per occhiali.
Attraverso le lenti gravitazionali
All’interno dell’immagine di El Gordo, una delle caratteristiche più sorprendenti è un arco luminoso rappresentato in rosso in alto a destra. Soprannominata “El Anzuelo” (L’Amo) la luce di questa galassia ha impiegato 10,6 miliardi di anni per raggiungere la Terra. Il suo caratteristico colore rosso è dovuto a una combinazione di arrossamento per la presenza di polvere all’interno della galassia stessa e al redshift cosmologico dovuto alla sua estrema distanza.
Correggendo le distorsioni create dal lensing, il team è stato in grado di determinare che la galassia sullo sfondo è a forma di disco ma ha un diametro di soli 26.000 anni luce, circa un quarto delle dimensioni della Via Lattea. Sono stati anche in grado di studiare la storia della formazione stellare della galassia, scoprendo che stava già rapidamente diminuendo al centro di essa.
Un’altra caratteristica importante nell’immagine di Webb è una lunga linea sottile simile a una matita appena a sinistra rispetto al centro. Conosciuta come “La Flaca” (la Magra), è un’altra galassia di sfondo con lente la cui luce ha impiegato quasi 11 miliardi di anni per raggiungere la Terra.
Non lontano da La Flaca c’è un’altra galassia con lente. Quando i ricercatori hanno esaminato da vicino quella galassia, hanno trovato una singola stella gigante rossa che hanno soprannominato Quyllur, che è il termine in lingua quechua per “stella”. In precedenza, Hubble aveva trovato altre stelle attraverso la lente gravitazionale (come Earendel), ma erano tutte supergiganti blu. Quyllur è la prima gigante rossa individuale osservata a oltre 1 miliardo di anni luce dalla Terra. Tali stelle ad alto redshift sono rilevabili solo utilizzando i filtri infrarossi e la sensibilità di Webb.
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Macchie e gruppi di galassie
Altri oggetti all’interno dell’immagine Webb, sebbene meno importanti, sono ugualmente interessanti dal punto di vista scientifico. Sono state identificate cinque galassie a lente multipla che sembrano essere un ammasso di galassie neonate formatosi circa 12,1 miliardi di anni fa. E ci sono un’altra dozzina di galassie candidate che potrebbero anch’esse far parte di questo lontano ammasso.
Un documento finale elaborato insieme ad altri quattro paper realizzati in queste osservazioni ha esaminato galassie molto deboli, simili a macchie, note come galassie ultra-diffuse. Come suggerisce il nome, questi oggetti, che sono sparsi in tutto l’ammasso di El Gordo, hanno le loro stelle ampiamente sparse nello spazio. Il team ha identificato alcune delle galassie ultradiffuse più distanti mai osservate, la cui luce ha viaggiato per 7,2 miliardi di anni per raggiungerci.
Il team ha esaminato se le proprietà di queste galassie fossero diverse dalle galassie ultra-diffuse che vediamo nell’universo locale, e in realtà ci sono alcune differenze. In particolare, sono più blu, più giovani, più estese e più uniformemente distribuite in tutto l’ammasso. Ciò suggerisce che vivere nell’ambiente degli ammassi negli ultimi 6 miliardi di anni ha avuto un effetto significativo su queste galassie.
La lente gravitazionale è stata prevista da Albert Einstein più di 100 anni fa. Nell’ammasso di El Gordo l’abbiamo vista in combinazione con la potenza del James Webb, uno strumento in grado di aprire lo scrigno del tesoro scoperto da Einstein.
Riferimenti: NASA
