Scoperto un filamento intergalattico di gas lungo 50 milioni di anni luce

Composizione di viste di Abell 3391/95
Un articolo pubblicato sulla rivista “Astronomy & Astrophysics” riporta la scoperta di una struttura filamentare di gas caldo che collega due ammassi galattici lunga circa 50 milioni di anni luce. Un team di ricercatori ha usato dati raccolti dallo strumento eROSITA, dal radiotelescopio ASKAP e dallo strumento DECam per studiare un sistema di tre ammassi galattici chiamato Abell 3391/95 trovando quello che è il filamento più lungo mai scoperto. La massa stimata conferma che la cosiddetta materia barionica mancante potrebbe essere proprio in quei filamenti.

Da anni gli astronomi stanno cercando di ricostruire quella che è una sorta di ragnatela cosmica formata da filamenti di gas che uniscono diversi ammassi galattici. Il gas è soprattutto idrogeno ionizzato che è molto difficile da rilevare a causa delle sue emissioni molto deboli. Strumenti come i telescopi spaziali e nuovi strumenti al suolo aiutano molto ma si tratta comunque di un lavoro complesso. Un articolo pubblicato sulla rivista “Nature” nel giugno 2018 descriveva la scoperta di quel tipo di materia barionica ma trovare tutti i filamenti di gas intergalattico è un lavoro enorme.

Questa nuova ricerca si è concentrata su Abell 3391/95, un sistema composto da tre diversi ammassi galattici che probabilmente si stanno legando gravitazionalmente per fondersi in un unico ammasso, o superammasso. A una distanza di circa 700 milioni di anni luce dalla Terra, questo sistema è relativamente vicino per un triplo ammasso galattico.

Abell 3391/95 è stato studiato soprattutto usando osservazioni condotte con eROSITA, uno degli strumenti del telescopio spaziale Spektr-RG, lanciato il 13 luglio 2019. Altri dati sono stati raccolti dal radiotelescopio ASKAP (Australian Square Kilometre Array Pathfinder) durante l’indagine EMU (Evolutionary Map of the Universe) e dallo strumento DECam (Dark Energy Camera).

L’immagine in alto (Cortesia Reiprich et al., Astronomy & Astrophysics. Tutti i diritti riservati) mostra un’immagine a frequenze ottiche del sistema Abell 3391/95 catturata con la DECam a cui sono state sovrapposte un’immagine catturata con eROSITA e i contorni radio in giallo dalle osservazioni con il radiotelescopio ASKAP.

L’immagine in basso (Cortesia Reiprich et al., Astronomy & Astrophysics. Tutti i diritti riservati) mostra un confronto tra un’immagine di Abell 3391/95 catturata da eROSITA (sulla destra) e una simulazione (sulla sinistra).

Grazie in particolare alle osservazioni molto precise dello strumento eROSITA, è stato possibile scoprire un’emissione di gas tra i due ammassi principali che compongono Abell 3391/95. Questo ponte di gas unisce una serie di galassie per una lunghezza di circa 50 milioni di anni luce. Secondo i ricercatori, questo filamento potrebbe essere perfino più lungo e solo una parte sia visibile nelle immagini disponibili.

Thomas Reiprich dell’università di Bonn, primo autore di questo studio, ha spiegato che lui e i suoi colleghi hanno confrontato le loro osservazioni con i risultati di una simulazione al computer dell’evoluzione dell’universo chiamata Magneticum. Le immagini ottenute da eROSITA sono molto simili a quelle generate dal computer e ciò suggerisce che il cosiddetto modello standard sia corretto.

I modelli cosmologici continueranno a essere discussi, soprattutto in relazione ai problemi di materia oscura ed energia oscura. Tuttavia, in questo caso c’è una prova diretta che la materia barionica mancante è davvero nascosta nei filamenti intergalattici che si aggiunge alle prove già scoperte negli anni scorsi. È importante riuscire a individuare la materia barionica per capire se i calcoli sulla sua quantità sono corretti e avere più dati certi nei test di modelli riguardanti le parti dell’universo che ancora non riusciamo a vedere.

Un confronto tra un'immagine di Abell 3391/95 catturata da eROSITA (sulla destra) e una simulazione (sulla sinistra)

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