Abell 315 in un oceano di galassie


L’ammasso di galassie Abell 315 ottenuta con lo strumento Wide Field Imager montato sul telescopio MPG/ESO di 2.2 metri nell’Osservatorio ESO di La Silla in Cile. E’ stata ottenuta con parecchie esposizioni usando tre filtri a banda larga, per un totale di quasi un’ora col filtro B, e circa un’ora e mezza nei filtri V e R. Il campo di vista è di 34×33 minuti d’arco.  Crediti: ESO.

Un’immagine a grande campo ottenuta dall’European Southern Observatory (ESO) mostra molte centinaia di galassie lontane e, in particolare, un grande gruppo che appartiene all’ammasso massiccio di galassie noto come Abell 315, composto per la maggior parte di materia oscura. La sua enorme massa deflette la luce delle galassie più lontane, modificandone leggermente la loro forma.


Ad occhio nudo è possibile osservare le stelle della nostra Galassia e pochissime galassie più vicine, come la Galassia di Andromeda e le due galassie satelliti della nostra, la Piccola e la Grande Nube di Magellano. Le galassie lontane, infatti, sono deboli da non poter essere visibili ai nostri occhi, ma se fosse possibile osservarle, esse riempirebbero completamente tutta la sfera celeste.
Questa immagine dell’ESO non solo presenta un grande campo di vista, ma anche un tempo di esposizione molto lungo permettendo di individuare migliaia di galassie in una regione di cielo che ha le dimensioni apparenti della Luna piena.
Naturalmente, misurata dalla Terra (e quindi dal nostro punto di vista), la distanza di queste galassie è notevolmente diversa da galassia a galassia Alcune di esse sono relativamente vicine e per questo motivo possiamo distinguere i bracci di spirale e gli aloni di forma ellittica, specialmente nella parte superiore dell’immagine. Le galassie più lontane, invece, sono deboli puntini luminosi che devono distare oltre 8 miliardi di anni luce da noi.

Dal centro dell’immagine, spostandoci verso il basso a destra, si osserva un insieme di circa un centinaio di galassie di colore giallastro: è l’ammasso denominato Abell 315, perchè appartenente al catalogo di galassie compilato dall’astronomo americano George Abell nel 1958. Il catalogo comprendeva ben 2712 ammassi di galassie, ed è stato integrato con 1361 nuovi ammassi nel 1989. Abell è stato in grado di raccogliere questo enrome numero di ammassi osservando ad occhio nudo le lastre fotografiche del cielo, cercando in particolare quelle regioni che presentavano più galassie rispetto alla media, tutte alla stessa distanza da noi. Abell 315 è a circa 2 miliardi di anni luce da noi e appartiene alla costellazione della Balena.

Gli ammassi di galassie sono enormi strutture presenti nel nostro Universo e tenute assieme dalla forza gravitazionale. Oltre alla materia luminosa (che dovrebbe essere pari a circa il 10% della materia totale) queste galassie devono essere composte anche da una materia oscura e ancora sconosciuta definita “materia oscura” e che permea lo spazio tra le galassie per circa l’80% della massa totale. Circa un 10% della massa dell’ammasso è formato da un insieme di elettroni e protoni ad altissima temperatura (dell’ordine dei dieci milioni di gradi) visibili utilizzando i telescopi a raggi X.

La presenza della materia oscura è rilevata dalla sua azione gravitazionale: la grande massa di un ammasso di galassie agisce come una lente di ingrandimento cosmica per le galassie situate dietro l’ammasso, incurvando le traiettorie della loro lce e modificandone pure la loro forma, dando vita alle “lenti gravitazionali deboli” (weak gravitational lensing), che si contrappongono alle “lenti gravitazionali forti” (strong gravitational lensing), con effetti più spettacolari come archi, anelli e immagini multiple.

Dallo studio delle immagini deformate di queste galassie sullo sfondo, si può determinare la massa totale dell’ammasso che produce le distorsioni stesse, anche se moltissima di essa è invisibile. Questo effetto è poco rilevabile e di conseguenza bisogno misurarlo su un numero molto elevato di galassie per poter ricavare risultati di un certo livello: nel caso dell’ammasso

Abell 315 si è studiata la forma di quasi 10.000 galassie deboli tutte in questa immagine per poter stimare la massa totale dell’ammasso che supera il 100.000 miliardi di volte quella del Sole. Uno studio delle lenti gravitazionali deboli dell’ammasso Abell 315 è apparso sulla rivista “Astronomy & Astrophysics” nel 2009 (“Weak lensing Observations of Potential X-ray Underluminous Galaxy Clusters“, di J. Dietrich et al.).

Ma in questa foto si possono distinguere pure oggetti molto più piccoli delle galassie e degli ammassi e che sono pure molto vicini al nostro pianeta: sono gli asteroidi, riconoscibili come scie blu, verdi o rosse che indicano il filtro in cui sono stati rilevati. Ogni scia è composta da diverse scie più corte, che riflettono la sequenza delle numerose esposizioni prese in ciascun filtro.

Dalla lunghezza di queste scie è possibile ottenere la distanza dell’asteroide. Tali oggetti fanno parte della fascia degli asteroidi compresa tra Marte e Giove e che hanno dimensioni che variano tra qualche decina di chilometri (i più brillanti) e qualche chilometro (i più deboli).

Fonte ESO: http://www.eso.org/public/news/eso1019/ .
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Sabrina

Informazioni su Sabrina Masiero

Ricercatore Astronomo (Tecnologo III livello) presso INAF-Osservatorio Astronomico di Palermo-Gal Hassin, Centro Internazionale delle Scienze Astronomiche di Isnello, Palermo. In precedenza: Borsista presso INAF-Osservatorio Astronomico di Padova e Fundaciòn Galileo Galilei, FGG-Telescopio Nazionale Galileo, La Palma, Isole Canarie.
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