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I proto-cluster dell'Universo primordiale

Mappa del cielo di Planck a 545 GHz. I punti neri indicano la posizione dei candidati proto-cluster.
Mappa del cielo di Planck a 545 GHz. I punti neri indicano la posizione dei candidati proto-cluster. Credit: ESA e il Planck Collaboration / H. Dole, D. & G. Guéry Hurier, IAS / Università Paris-Sud / CNRS / CNE

Combinando le osservazioni ottenute con i telescopi dell'ESA Herschel e Planck, gli astronomi hanno scoperto antiche strutture nell'Universo che potrebbero essere i precursori degli ammassi di galassie che vediamo oggi.

Generalmente, le galassie come la Via Lattea, che contengono 100 miliardi di stelle, non sono isolate ma fanno parte di amassi di decine o centinaia di galassie. Tuttavia, questi cluster non sono sempre esistiti ed una questione aperta nella moderna cosmologia è comprendere come si sono assemblati nell'Universo primordiale, un processo che potrebbe aprire nuovi orizzonti anche sulla materia oscura e il suo ruolo nella formazione di queste metropoli spaziali.

Planck, con la sua missione, ha fornito la mappa più dettagliata mai ottenuta della radiazione cosmica di fondo (CMB, dall'inglese cosmic microwave background), il bagliore del Big Bang che permea l'Universo. Per far ciò, il telescopio ha esaminato il cielo con nove canali dal lontano infrarosso alle onde radio, per rilevare sia le emissioni in primo piano della nostra Galassia che quelle più lontane.

Ma questi dati sono utili anche per altri studi in campo astronomico ed proprio tra queste lunghezze d'onda che gli scienziati sono stati in grado di identificare 234 fonti luminose che sembravano appartenere all'Universo primordiale.

L'altro osservatorio spaziale, Herschel, ha poi osservato questi oggetti nel lontano infrarosso, in una gamma di lunghezze d'onda submillimetriche, con una sensibilità e risoluzione maggiore, confermando che la maggior parte delle fonti di Planck erano coerenti con le concentrazioni di galassie nel giovane Universo.

proto-cluster

Credit: Nicole Nesvadba / IAS

Ognuna di queste strutture converte gas e polveri in stelle, con un ritmo annuo di poche centinaia fino a 1.500 volte la massa del Sole (in confronto la Via Lattea sta attualmente producendo stelle ad un tasso medio di una sola massa solare all'anno).

"Non è chiaro se queste giovani galassie formano stelle gradualmente o tutte in un botto", ha detto Brenda L. Frye dell'Osservatorio di Steward presso l'Università dell'Arizona. "Comunque, non si stanno formando lentamente ma in modo drammatico. La luce legata alla formazione stellare appare come fuochi d'artificio che si spengono nel cielo". Tuttavia, a causa della grande distanza, gli astronomi non sono in grado di distinguere i singoli "fuochi d'artificio" nelle singole galassie ma possono vedere quelli che si verificano nei cluster, quando singole galassie appaiono qua e là più luminose.

"In un piccolo numero di casi, però, stiamo osservando un solo oggetto invece di un cluster, che non dovremmo essere in grado di vedere, quindi c'è qualche altro mistero lì", ancora in corso di studio, ha detto Frye.

Questi oggetti sono i migliori proto-cluster candidati identificati finora, ossia, i precursori dei grandi ammassi di galassie di oggi.
"Abbiamo ancora molto da imparare su questa nuova popolazione, che richiede ulteriori studi di follow-up con altri osservatori. Ma noi crediamo che si tratti di un pezzo mancante nella formazione delle strutture cosmologiche", ha detto Hervé Dole, dell'Institut d'Astrophysique Spatiale in Orsay in Francia.

Riferimenti:
- http://phys.org/news/2015-03-astronomers-precursors-galaxy-clusters-today.html

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Elisabetta Bonora

Sono una image processor e science blogger appassionata di astronomia, spazio, fisica e tecnologia, affascinata fin da bambina dal passato e dal futuro.
Dal 2009 elaboro le immagini raw delle missioni spaziali insieme a Marco Faccin ed ho creato questo blog ad agosto 2012, in occasione dello sbarco del rover Curiosity su Marte.
Per lavoro mi occupo di digital advertising, web e video analytics presso Shiny (SV – Italia) ma passo la maggior parte del tempo libero su questo sito e tra i cataloghi delle foto scattate dalle sonde e dai rover inviati nel nostro Sistema Solare "per esplorare nuovi mondi, alla ricerca di nuove forme di vita, per arrivare là dove nessuno è mai giunto prima!" ...Ovviamente, è chiaro, sono una fan di Star Trek!

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