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PLANCK/ Ecco il “ponte” dove si scontrano le galassie

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Immagine del gas diffuso (in arancione) ottenuta da PLANCK sovrapposta all’immagine dei singoli ammassi ottica ottenuta con telescopi da Terra. L’immagine è confrontata con la Luna piena per mostrare le dimensioni del “ponte” nel cielo.  Credit: Effetto SZ (arancio): ESA & PLANCK Collaboration; immagine ottica: STScI Digitized Sky Survey  Immagine del gas diffuso (in arancione) ottenuta da PLANCK sovrapposta all’immagine dei singoli ammassi ottica ottenuta con telescopi da Terra. L’immagine è confrontata con la Luna piena per mostrare le dimensioni del “ponte” nel cielo. Credit: Effetto SZ (arancio): ESA & PLANCK Collaboration; immagine ottica: STScI Digitized Sky Survey

Nello scenario cosmologico oggi prevalente, solo una piccola percentuale dell’Universo è costituita da materia “normale”, tecnicamente chiamata barionica, quella di cui tutti noi, così come le stelle e i pianeti, siamo fatti. Ma non è tutto: circa il 50% di questa materia che era presente nelle prime fasi di vita dell’universo, manca all’appello nell’universo a noi più vicino. Questo problema dei “barioni mancanti” è una delle grandi questioni aperte della cosmologia moderna. 

Il candidato principale per spiegare questa discrepanza è il mezzo intergalattico diffuso (“warm-hot intergalactic medium” o WHIM), il gas che riempie la rete di filamenti di materia oscura in cui risiedono le grandi strutture (galassie e ammassi di galassie) dell’Universo. 

A causa della bassissima densità è molto difficile osservare direttamente l’emissione di questo mezzo diffuso. Le possibilità di rivelarlo aumentano se questo gas è compresso e scaldato, come ci aspettiamo avvenga nelle regioni che separano coppie di ammassi di galassie. 

Gli astronomi della collaborazione PLANCK hanno sfruttato quest’idea per cercare tracce del WHIM. Benché lo scopo principale del satellite PLANCK sia lo studio dell’Universo primordiale tramite l’osservazione della radiazione cosmica di fondo, esso può osservare anche altri oggetti celesti. In particolare, il gas presente negli ammassi di galassie, i giganti del cosmo formati da centinaia o migliaia di galassie, causa una piccola, ma ben riconoscibile, distorsione nella radiazione cosmica di fondo che li attraversa. Questa distorsione, nota come effetto Sunyaev-Zeldovich o SZ, dal nome dei due scienziati che l’hanno prevista all’inizio degli anni ‘70, dovrebbe essere prodotta anche dal WHIM e resa più visibile se esso è compresso e scaldato dall’enorme energia rilasciata dallo scontro di due ammassi di galassie.

Con questo scopo, gli scienziati hanno analizzato il catalogo di ammassi di galassie rivelati da PLANCK selezionando coppie di oggetti, sufficientemente vicini tra loro per poter osservare gli effetti della loro interazione sul mezzo diffuso ma allo stesso tempo sufficientemente separati nel cielo per essere risolti dallo strumento come oggetti singoli.

PLANCK ha mostrato la presenza di un “ponte” di gas, lungo circa dieci milioni di anni luce, che collega gli ammassi Abell 401 e Abell 399, fornendo la prima “detection” di gas diffuso all’esterno degli ammassi di galassie tramite l’effetto SZ. 



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