Tre radiotelescopi per osservare un’interazione all’interno del superammasso di Shapley

Un'immagine composita dell'area centrale della Shapley Concentration nel superammasso di Shapley.
Un articolo accettato per la pubblicazione sulla rivista “Astronomy & Astrophysics” riporta le osservazioni di un’interazione all’interno del superammasso di Shapley, una delle più grandi strutture conosciute nell’universo, con collisioni tra galassie al suo interno. Un team di ricercatori che ne include anche alcuni dell’INAF (Istituto nazionale di astrofisica) ha usato in particolare osservazioni condotte con tre radiotelescopi: l’australiano ASKAP, il sudafricano MeerKat e l’indiano GMRT. Quei dati sono stati completati con osservazioni a frequenze ottiche condotte con il VST in Cile e ai raggi X con il telescopio spaziale XMM-Newton della NASA. I processi di fusione galattica stanno avvenendo tra grouppi relativamente piccoli ma offrono informazioni sulle conseguenze a varie scale, con influenze anche su grandi strutture di ammassi galattici.

Il superammasso di Shapley deve il suo nome all’astronomo Harlow Shapley che, assieme a vari colleghi, cominciò un’indagine sulle galassie nel cielo meridionale nel 1930. Formato da decine di migliaia di galassie, è suddiviso in parecchi ammassi e gruppi minori. Tutte queste strutture sono legate dalla forza di gravità e ciò causa collisioni e fusioni galattiche. Per questo motivo, è un oggetto di studio molto interessante per capire meglio l’evoluzione di queste grandi strutture cosmiche.

Emissioni radio generate da vari eventi di collisione e fusione galattica erano state ipotizzate e il superammasso di Shapley è stato oggetto di interesse anche da parte dei radioastronomi dagli anni ’90 ma i limiti degli strumenti dell’epoca avevano reso impossibile studiare questi eventi alle onde radio. Oggi la situazione è ben diversa con il radiotelescopio indiano GMRT (Giant Metrewave Radio Telescope) e con il grande progetto del radiotelescopio di prossima generazione SKA, che ha già portato allo sviluppo di precursori come ASKAP (Australian SKA Pathfinder) in Australia e di MeerKat in Sud Africa.

La combinazione tra tre dei radiotelescopi più potenti del mondo, completata dal VST (VLT Survey Telescope) dell’ESO e dal telescopio spaziale XMM-Newton della NASA, ha offerto un quadro completo di ciò che sta avvenendo nel superammasso di Shapley. In particolare, sono state rilevate le emissioni radio che generano una sort di ponte tra un ammasso di galassie e un gruppo di galassie al suo interno.

L’immagine in alto (G. Di Gennaro) mostra un’immagine composita dell’area centrale della Shapley Concentration nel superammasso di Shapley. Sullo sfondo ci sono le emissioni a frequenze ottiche. Le emissioni del gas caldo presente nell’area sono rappresentate in blu mentre le emissioni radio rilevate dal radiotelescopio MeerKat sono rappresentate in rosso.

Tiziana Venturi, direttrice dell’Istituto di radioastronomia dell’INAF di Bologna, prima autrice dell’articolo e responsabile italiana del progetto Radio Sky 2020, ha commentato il fatto che l’emissione eccezionale ha permesso di studiare le regioni tra ammassi di galassie, che sono meno dense ma ambienti id eali per cercare le tracce di interazione tra tali strutture. Ha anche parlato della scoperto di un altro paio di oggetti: una radiogalassia di tipo head-tail e una galassia a spirale del tipo ram-pressure stripped probabilmente originata dallo scontro che ha generato le emissioni.

Una radiogalassia head-tail è una galassia in cui forti emissioni radio nel nucleo generate dal buco nero supermassiccio al suo centro sono accompagnate da una coda irregolare di emissioni radio sparse che possono estendersi per centinaia di migliaia di anni luce.

Una galassia ram-pressure stripped ha subito la pressione di un fluido, in questo caso di gas presente tra le galassie del suo gruppo o ammasso. Ciò può avere notevoli effetti sull’evoluzione di una galassia perché il gas al suo interno può essere strappato da essa man mano che si avvicina al centro di un ammasso.

L’immagine in basso (G. Di Gennaro) mostra particolari della galassia ram-pressure stripped e della radiogalassia head-tail scoperte dai ricercatori e descritte in questo studio. Le emissioni in radio sono mostrate in rosso sovrapposte all’immagine a frequenze ottiche.

Gli scontri tra un ammasso che contiene circa 1.000 galassie e un gruppo che contiene 50/100 galassie è considerato minore ma i suoi effetti hanno un’influenza anche sulle grandi strutture all’interno del superammasso di Shapley. Sono processi molto lunghi che mostrano l’evoluzione di queste strutture cosmiche. Ora è possibile osservarli grazie ai precursori del radiotelescopio SKA, che dovrebbe essere attivato fra qualche anno per offrire immagini ancor più dettagliate di questi e altri fenomeni cosmici.

Particolari della galassia ram-pressure stripped e della radiogalassia head-tail scoperte dai ricercatori e descritte in questo studio

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