Un articolo pubblicato sulla rivista “Nature” riporta i risultati di uno studio sulla formazione di un ammasso di galassie primordiale, osservato nelle sue fasi iniziali. Un team di ricercatori guidato Luca Di Mascolo dell’Università di Trieste ha usato il radiotelescopio ALMA per studiare il mezzo intra-ammasso, il gas che permea il protoammasso attorno alla galassia MRC 1138-262, conosciuta ocme Galassia Ragnatela, e ha una massa complessiva maggiore di quella delle galassie che lo formano. Le osservazioni del mezzo intra-ammasso in ammassi in fase di formazione sono scarse e ciò rende quelle osservazioni preziose per capire i processi di formazione degli ammassi galattici.
Distante circa 10,6 miliardi di anni luce dalla Terra, la Galassia Ragnatela è una galassia irregolare conosciuta da parecchio tempo come sorgente radio grazie alle emissioni provenienti dal buco nero supermassiccio al suo centro. Le osservazioni indicano che la sua forma è dovuta al fatto che è il risultato della fusione di diverse galassie più piccole. Nel corso del tempo, gli astronomi hanno cominciato a sospettare che sia al centro di un protoammasso di galassie e sono cominciate osservazioni con lo scopo di esaminare i processi di formazione in atto, non senza difficoltà.
Il mezzo intra-ammasso è un gigantesco alone di gas che permea un ammasso galattico e, con la sua massa complessiva superiore a quella delle galassie al suo interno, ha un ruolo importante nella sua formazione ed evoluzione. Osservare il mezzo intra-ammasso di un protoammasso primordiale come quello attorno alla Galassia Ragnatela è stato possibile sfruttando l’effetto Sunyaev-Zeldovich (SZ) termico, che si verifica quando la luce della radiazione cosmica di fondo attraversa il gas e viene influenzata dalla sua interazione con gli elettroni in rapido movimento nel gas. Osservazioni alle giuste frequenze mostrano quell’effetto da un ammasso galattico come un’ombra sul fondo formato dalla radiazione cosmica di fondo.
L’analisi dei dati raccolti indica che il gas caldo distruggerà la maggior parte della componente fredda nel corso dell’evoluzione dell’ammasso e il team di Luca Di Mascolo sta assistendo a una transizione delicata. Queste osservazioni confermano le predizioni teoriche offerte da molto tempo sulla formazione degli oggetti legati gravitazionalmente più grandi dell’universo.
Stefano Borgani dell’INAF (Istituto nazionale di astrofisica) e dell’Università di Trieste, tra gli autori dello studio e responsabile assieme ai colleghi Alex Saro ed Elena Rasia del lavoro di simulazioni numeriche, ha spiegato che questo studio dimostra come combinando sofisticati metodi di analisi dei dati ricavati dai telescopi più avanzati e le simulazioni ottenute con il calcolo ad alte prestazioni si possano aprire nuove vie alla comprensione della formazione delle strutture cosmiche.
La conferma di certi modelli riguardanti la presenza di gas caldo nei protoammassi galattici è un risultato importante. La possibilità di usare uno strumento potente come il radiotelescopio ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) è stata fondamentale e in futuro sarà possibile aggiungere osservazioni con l’Extremely Large Telescope (ELT) per ottenere ancor più informazioni sui processi di formazione ed evoluzione degli ammassi galattici che hanno generato le strutture oggi esistenti.
