Un articolo pubblicato sulla rivista “The Astrophysical Journal Letters” riporta le prove della scoperta del protoammasso galattico più antico conosciuto finora. Un team di ricercatori guidato da Takahiro Morishita del Caltech che include vari ricercatori dell’INAF (Istituto Nazionale di Astrofisica) ha individuato l’ammasso in fase di formazione che è stato catalogato come A2744-z7p9OD con il telescopio spaziale Hubble per poi confermarne con il telescopio spaziale James Webb la presenza di almeno sette galassie. Esse stavano formando una struttura più grande circa 650 milioni di anni dopo il Big Bang e secondo i calcoli l’ammasso si è ingrandito nel tempo includendo molte altre galassie.
Gli ammassi galattici sono le strutture più grandi dell’universo e possono includere anche migliaia di galassie. Nei casi più estremi si parla di superammassi, formati da diversi ammassi legati gravitazionalmente. I processi di formazione ed evoluzione di queste strutture sono in fase di studio e per capirli è importante poter osservare protoammassi.
Il programma Frontier Fields ha usato il telescopio spaziale Hubble assieme ai telescopi spaziali Spitzer e Chandra per sfruttare l’effetto di lente gravitazionale generato dall’ammasso galattico Abell 2744, distante circa 3,5 miliardi di anni luce dalla Terra. Abell 2744 distorce la luce delle galassie dietro di esso ingrandendole e permettendo di rilevare oggetti che altrimenti non sarebbero visibili neppure usando gli strumenti più potenti.
L’immagine (NASA, ESA, CSA, Takahiro Morishita (IPAC). Elaborazione: Alyssa Pagan (STScI)) mostra l’ammasso galattico Abell 2744 e l’area circostante, che include le viste distorte dall’effetto di lente gravitazionale di galassie dietro di esso. Tra di esse ci sono le sette galassie identificate nel protoammasso A2744-z7p9OD, viste anche nei riquadri.
Osservazioni all’interno del programma Frontier Fields avevano permesso di individuare alcune galassie dietro Abell 2744 ma ai limite delle possibilità del telescopio spaziale Hubble. Era necessario uno strumento che potesse rilevare frequenze che vanno oltre l’infrarosso vicino e ora il telescopio spaziale James Webb offre questa possibilità. Nuove osservazioni hanno permesso di ottenere dettagli delle galassie primordiali e le misurazioni spettrografiche ottenute usando lo strumento Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec) hanno permesso di stimare con precisione le loro distanze. Ciò ha portato la conferma che vediamo questo protoammasso galattico com’era circa 650 milioni di anni dopo il Big Bang.
NIRSpec ha permesso anche di stimare le velocità dei movimenti delle galassie all’interno di quello che appare come un alone di materia oscura. Si tratta di una velocità mlto elevata dato che è di circa 1.000 km/s. Questo risultato offre nuove informazioni utili per mettere alla prova i modelli riguardanti la materia oscura e anche quelli alternativi che spiegano gli effetti gravitazionali attribuiti a questo tipo di materia in modi che non prevedono la sua esistenza.
I ricercatori intendono continuare a studiare le galassie primordiali nella stessa regione di quelle attribuite al protoammasso A2744-z7p9OD. Esse includono vari candidati che potrebbero far parte del protoammasso ma è necessario ottenere dati precisi dal telescopio spaziale James Webb per verificarlo. Altre galassie in quella regione sono state probabilmente attratte e hanno finito per diventare parte dell’ammasso che si è formato nel corso del tempo. Fa tutto parte del lavoro di ricostruzione della storia dell’universo primordiale per capire come l’universo si sia evoluto fino a diventare quello che vediamo oggi.
