Anche i più grandi telescopi del mondo diventano poca cosa se confrontati con quelli che la Natura ci mette a disposizione. Questo capita quando un oggetto massiccio, come una galassia, si allinea perfettamente tra noi e un oggetto ancora più distante ed altrimenti invisibile. La luce di questo oggetto viene curvata dalla massa della $galassia$ intermedia ed arriva all’osservatore ingigantendo l’immagine originale. Proprio come se il nostro telescopio avesse una lente gigantesca posta alla distanza dell’oggetto intermedio. In questo modo si riescono a studiare galassie in formazione, collisioni, esplosioni immani che risalgono a tempi molto vicini al Big Bang. La Figura 1 richiama brevemente come funziona l’effetto lente gravitazionale, ipotizzato da Einstein nel 1910 ed osservato la prima volta nel 1979.
Figura 1. Un oggetto A lontanissimo sarebbe invisibile per l’osservatore. La presenza di una $galassia$ intermedia, perfettamente allineata con l’osservatore e con A, causa un effetto lente, deviando la luce proveniente da A (linee rosse) e facendola convergere verso l’osservatore che quindi vedrà l’immagine “sdoppiata” in A1 e A2. Non solo, la $galassia$ agisce anche come lente, ingrandendo l’immagine che risulterà visibile anche se deformata. In realtà si vedrà un $anello$ ($anello$ di Einstein) attorno all’immagine della $galassia$-lente. E’ quindi come se avessimo a disposizione un telescopio con l’obiettivo posto sulla $galassia$ intermedia.
Figura 2
Con questo meraviglioso strumento naturale è stata osservata recentemente una giovane $galassia$ che è entrata in collisione con una compagna, producendo un gigantesco buco nero e diventando un nido di formazione stellare estremamente efficiente. Lo spostamento delle righe spettrali ha anche permesso di ricostruire il movimento del gas all’interno della struttura. Il nome del lontanissimo oggetto è PSS J2322+1944 e si trova a ben 12 miliardi di anni luce da noi. Ha un diametro di 16000 anni luce ed è in grado di far nascere circa 700 stelle all’anno (contro le 3 o 4 della nostra Via Lattea). Il buco nero si trova al bordo della struttura indicando proprio che si tratta dell’unione di due galassie. Se si guarda l’immagine ottenuta con questo immenso telescopio sembra impossibile ricavare tutte queste informazioni (Fig.2).
Figura 2. L’immagine come appare al telescopio. I vari colori indicano gli spostamenti delle lunghezze d’onda in seguito al movimento del gas. La $galassia$-lente non si vede in quanto troppo debole alla lunghezza d’onda usata per l’osservazione. Sembra veramente impossibile capire la vera struttura dell’oggetto così deformato.
Figura 3
Tuttavia, conoscendo la massa, la struttura e l’orientamento della $galassia$-lente, è stato possibile ricostruire perfettamente l’oggetto deformato, come si vede in Fig. 3.
Ancora una volta la Natura (e la mente dell’uomo, che fa sempre parte di essa) ci permette di studiare sempre più a fondo i suoi misteri. Questo dovrebbe farci capire che è nostra “amica” e che quindi andrebbe trattata come tale, con grande umiltà e rispetto e senza troppa presunzione.
Figura 4
Le osservazioni sono state effettuate con il Very Large Array (VLA), enorme radiotelescopio composto da 27 antenne radio poste in una configurazione ad Y vicino a Socorro (Nuovo Messico). Ciascuna antenna misura 25 metri di diametro (vedi Figura 4).
Il filmato che segue ci mostra come l’immagine deformata diventerebbe quella reale se ci avvicinassimo fino a raggiungere la lente gravitazionale ed escludendo quindi il suo effetto deformante (ma anche utilissimo, in quanto senza di lei non avremmo visto niente …)
Spettacolare…
Una delucidazione:
ma quando due galassie entrano in collisione il buco nero che eventualmente si forma è dovuto alla fusione dei due buchi neri preesistenti per esempio al centro delle due galassie o l’evento stesso di collisione galattica è così catastrofico da creare un nuovo buco nero?
Grazie
@Lampo,
sono possibili entrambe le situazioni, almeno in teoria. In questo caso però il buco nero che si vede apparteneva solo ad una delle due, in quanto ha una posizione laterale e quindi probabilmente le due galassie non si sono ancora immerse completamente una nell’altra. Tuttavia, ancora studi andranno fatti per capirne di più… Comunque hai ragione a dire spettacolare! Studiare qualcosa che dista 12 miliardi di anni luce, con l’aiuto di una immensa galassia che ci si para davanti è solo e soltanto meraviglioso!! Tanto di cappello ad Einstein ed a chi ha avuto modo di fare ricerca. Forse domani nessuno riuscirà più a farla. Dobbiamo dare soldi per aiutare le banche che ci hanno fregato e metterle in condizione di fregarci di nuovo… Evviva!! Ma quando la natura si stuferà di noi? 😥
@enzo
già…dire che queste cose mi affascinano è riduttivo…! Peccato davvero che in Italia la ricerca non sia finanziata come si deve! Motivo a causa del quale ho deciso tempo fa di non fare il dottorato… 🙁