Comunicato Stampa

Il più lontano ammasso di galassie “adulto”

Giovane, ma soprendentemente cresciuto

09 Marzo 2011

Gli astronomi hanno usato un esercito di telescopi a terra e nello spazio, tra cui il VLT (Very Large Telescope) dell’ESO all’Osservatorio del Paranal in Cile, per scoprire e misurare la distanza del più lontano ammasso di galassie “adulto” mai scoperto. Anche se vediamo questo ammasso in un momento in cui l’Universo aveva meno di un quarto della sua età attuale, esso è soprendentemente simile agli ammassi di galassie dell’Universo attuale.

“Abbiamo misurato la distanza del più lontano ammasso di galassie adulto mai trovato” dice l’autore principale dello studio in cui sono state usate le osservazioni del VLT dell’ESO, Raphael Gobat (CEA, Parigi). “La cosa soprendente è che quando guardiamo con attenzione questo ammasso esso non sembra particolarmente giovane – molte delle galassie sono già rilassate e non assomigliano alle galassie in piena attività di formazione stellare che si trovano di solito nell’Universo giovane”.

Gli Ammassi di galassie sono le più grandi strutture dell’Universo tenute insieme dalla forza di gravità. Gli astronomi pensano che queste strutture crescano nel tempo e che perciò gli ammassi massicci siano rari nelle prime fasi di vita dell’Universo. Anche se vengono scoperti sempre nuovi ammassi di galassie lontani, questi appaiono giovani, e nel pieno del processo di formazione. Non sono sistemi maturi già formati e rilassati.

Il gruppo internazionale di astronomi ha usato i potenti strumenti VIMOS e FORS2 installati sul telescopio VLT (Very Large Telescope) dell’ESO per misurare la distanza di alcune delle zone più dense in una singolare chiazza di oggetti rossi molto deboli già osservati con il telescopio spaziale Spitzer. Questo raggruppamento di oggetti, detto CL J 1449+0856 [1], presentava tutti i segni distintivi di un ammasso di galassie molto remoto [2]. Il risultato dell’osservazione ha dimostrato che stiamo effettivamente osservando un ammasso di galassie com’era quando l’Universo aveva circa tre miliardi di anni – meno di un quarto dell’età attuale [3].

Dopo aver misurato la distanza di questo oggetto raro, gli astronomi hanno osservato nel dettaglio le galassie che lo compongono usando sia il telescopio spaziale Hubble (NASA/ESA) che telescopi a terra, tra cui il VLT. Le prove trovate suggeriscono che molte delle galassie di questo ammasso non stanno formando stelle, ma sono invece composte di stelle vecchie di almeno un miliardo di anni. Questa misura rende l’ammasso un oggetto maturo, “adulto”, di massa simile all’ammasso della Vergine, l’ammasso ricco più vicino alla Via Lattea.

Ulteriori evidenze che questo sia un ammasso adulto vengono dall’osservazione di raggi X provenienti da CL J1449+0856 effettuate con l’osservatorio spaziale XMM-Newton dell’ESA. L’ammasso emette raggi X grazie a una nube caldissima di gas rarefatto che riempe lo spazio tra una galassia e l’altra e si concentra verso il centro dell’ammasso. Questa è un’altra indicazione che l’ammasso sia maturo, tenuto insieme dalla propria gravità, poiché un ammasso molto giovane non ha avuto tempo di catturare gas caldo in questo modo.

Come conclude Gobat: “Questi nuovi risultati coroborano l’idea che alemno alcuni ammassi “adulti” esistessero quando l’Universo aveva meno di un quarto dell’età attuale. Questi ammassi dovrebbero essere molto rari, secondo le teorie correnti, e noi siamo stati molto fortunati ad averne visto uno!. Se invece successive osservazioni ne trovassero molti di più, questo potrebbe significare che la nostra comprensione dell’Universo primordiale deve essere modificata.”

Note

[1] Questo buffo nome si riferisce alla posizione dell’oggetto in cielo.

[2] Le galassie appaiono rosse nell’immagine in parte perché si pensa che siano composte da stelle rosse e fredde. Inoltre l’espansione dell’Universo a partire dal momento in cui la luce ha lasciato questi lontani sistemi ha fatto aumentare ulteriormente la lunghezza d’onda della radiazione così che questa viene osservata come radiazione infrarossa quando raggiunge la Terra.

[3] Gli astronomi hanno misurato la distanza dell’ammasso dividendo la luce nei suoi colori componenti attraverso uno spettrografo. Hanno poi confrontato lo spettro risultante con quello di un oggetto simile nell’Universo vicino. Questo ha permesso di misurare il redshift (spostamento verso il rosso) delle galassie lontane – una misura di quanto l’Universo si è ingrandito dal momento in cui la luce ha lasciato le galassie. Il redshift è di 2.07, che significa che vediamo l’ammasso circa tre miliardi di anni dopo il Big Bang.

Ulteriori Informazioni

Questa ricerca è  stata presentata in un articolo, “A mature cluster with X-ray emission at z = 2.07”, di R. Gobat et al., pubblicato nella rivista Astronomy & Astrophysics.

Il gruppo di lavoro è composto da  R. Gobat (Laboratoire AIM-Paris-Saclay, Francia), E. Daddi (AIM-Parigi), M. Onodera (ETH Zurigo, Svizzera, A. Finoguenov (Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching, Germania), A. Renzini (INAF–Osservatorio Astronomico di Padova), N. Arimoto (National Astronomical Observatory of Japan), R. Bouwens (Lick Observatory, Santa Cruz, USA), M. Brusa (ETH), R.-R. Chary (California Institute of Technology, USA), A. Cimatti (Università di Bologna, Italia), M. Dickinson (NOAO, Tucson, USA), X. Kong (University of Science and Technology of China), and M.Mignoli (INAF – Osservatorio Astronomico di Bologna, Italia).

L’ESO (European Southern Observatory) è la principale organizzazione intergovernativa di Astronomia in Europa e l’osservatorio astronomico più produttivo al mondo. È sostenuto da 15 paesi: Austria, Belgio, Brasile, Danimarca, Finlandia, Francia, Germania, Gran Bretagna, Italia, Olanda, Portogallo, Repubblica Ceca, Spagna, Svezia, e Svizzera. L’ESO svolge un ambizioso programma che si concentra sulla progettazione, costruzione e gestione di potenti strumenti astronomici da terra che consentano agli astronomi di realizzare importanti scoperte scientifiche. L’ESO ha anche un ruolo di punta nel promuovere e organizzare la cooperazione nella ricerca astronomica. L’ESO gestisce tre siti osservativi unici al mondo in Cile: La Silla, Paranal e Chajnantor. Sul Paranal, l’ESO gestisce il Very Large Telescope, osservatorio astronomico d’avanguardia nella banda visibile. L’ESO è il partner europeo di un telescopio astronomico di concetto rivoluzionario, ALMA, il più grande progetto astronomico esistente. L’ESO al momento sta progettando l’European Extremely Large Telescope o E-ELT (significa Telescopio Europeo Estremamente Grande), di 42 metri, che opera nell'ottico e infrarosso vicino e che diventerà “il più grande occhio del mondo rivolto al cielo”.

Links

• Articolo scientifico
• Imamgini del VLT

Contatti

Dr Raphael Gobat
Laboratoire AIM-Paris-Saclay, CEA/DSM-CNRS–Université Paris Diderot
Gif-sur-Yvette, France
Tel.: +33 1 69 08 60 01
E-mail: raphael.gobat@cea.fr

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Questa è una traduzione del Comunicato Stampa dell'ESO eso1108.