Il protoammasso di galassie di Spiderweb è situato in un’epoca in cui l’Universo aveva solo 3 miliardi di anni: i dettagli di questa notizia

Usando l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), gli astronomi hanno scoperto un grande serbatoio di gas caldo nell’ammasso di galassie ancora in formazione attorno alla galassia Spiderweb, il rilevamento più distante di tale gas caldo mai realizzato. Gli ammassi di galassie sono alcuni degli oggetti più grandi conosciuti nell’Universo e questo risultato rivela ulteriormente quanto presto queste strutture iniziano a formarsi.

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Questa immagine mostra il protoammasso attorno alla galassia Spiderweb (formalmente nota come MRC 1138-262), visto in un momento in cui l'Universo aveva solo 3 miliardi di anni.
Questa immagine mostra il protoammasso di galassie attorno a Spiderweb (formalmente nota come MRC 1138-262), visto in un momento in cui l’Universo aveva solo 3 miliardi di anni. Credit: ESO/Di Mascolo et al.; HST: H. Ford

Gli ammassi di galassie, come suggerisce il nome, ospitano un gran numero di galassie, a volte anche migliaia. Contengono anche un vasto “mezzo intracluster” (ICM) di gas che permea lo spazio tra le galassie nell’ammasso. Questo gas infatti supera notevolmente le galassie stesse. Gran parte della fisica degli ammassi è ben compresa; tuttavia, le osservazioni delle prime fasi di formazione dell’ICM rimangono scarse. In precedenza, l’ICM era stato studiato solo in ammassi di galassie vicini completamente formati. Rilevare l’ICM in protocluster distanti, cioè ammassi di galassie ancora in formazione, consentirebbe agli astronomi di catturare questi ammassi nelle prime fasi della formazione. Il protoammasso di Spiderweb è situato in un’epoca in cui l’Universo aveva solo 3 miliardi di anni.

Come è stata possibile questa rilevazione?

Gli astronomi hanno rilevato l’ICM del protocluster Spiderweb attraverso quello che è noto come effetto termico Sunyaev-Zeldovich (SZ). Questo effetto si verifica quando la luce del fondo cosmico a microonde, 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. 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.

Hanno determinato che il protoammasso di Spiderweb contiene un vasto serbatoio di gas caldo a una temperatura di poche decine di milioni di gradi Celsius. In precedenza, il gas freddo era stato rilevato in questo protoammasso di galassie, ma la massa del gas caldo trovato in questo nuovo studio lo supera di migliaia di volte. Questa scoperta mostra che il protoammasso di Spiderweb dovrebbe effettivamente trasformarsi in un enorme ammasso di galassie in circa 10 miliardi di anni, aumentando la sua massa di almeno un fattore dieci. Questi risultati aiutano a gettare le basi per le sinergie tra ALMA e il prossimo ELT (Extremely Large Telescope) dell’ESO.

Fonte: ESO

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