Abel 2744: Svelato l’ammasso di Pandora

Catturata una delle collisioni tra ammassi di galassie più complicate e a effetto che si sia mai osservata. Gli autori di questo studio hanno rintracciato i dettagli dell’evento deducendo che il mega impatto ha coinvolto almeno quattro diversi ammassi di galassie provenienti da altrettante diverse direzioni.

Una delle collisioni tra ammassi di galassie più complicate e a effetto che si sia osservata è stata catturata in questa immagine composita.

Abell 2744

Figura 1: ingrandisci

Il luogo di collisione, conosciuto ufficialmente come Abell 2744, è stato rinominato “ammasso di Pandora” a causa delle varietà di strutture differenti ritrovate. I dati di colore rosso provengono dall’osservatorio a raggi X della NASA , Chandra X-ray, che mostrano gas con temperature di milioni di gradi. Le zone blu mostrano la concentrazione di massa totale (soprattutto materia oscura) sui dati basati dal telescopio Spaziale Hubble (HST), dal telescopio VLT (Very Large Telescope) del sud Europa e dal telescopio giapponese Subaru. I dati ottici dell’Hubble e del VLT mostrano le galassie che compongono l’ammasso.

La regione centrale, detta “nucleo”, mostra una struttura a forma di proiettile nella zona di emissione a raggi X di gas caldo e una separazione tra il gas caldo e la $materia oscura$. (ndr: i picchi locali nella distribuzione di gas caldo e della materia complessiva sono mostrati in Figura 2, nelle diverse regioni rispettivamente con cerchi rossi e blu). Questa separazione è causata dalle forze elettriche derivate dallo scontro tra particelle nella nuvola di gas caldo che crea frizione rallentandole, mentre la $materia oscura$ non viene colpita da tali forze.

Nella regione nord-ovest (NW), si identifica una separazione più grande tra il gas caldo e la $materia oscura$. In modo inaspettato, il gas caldo conduce la “massa scura” (soprattutto $materia oscura$) per circa 500.000 anni luce. Questa insolita configurazione può suggerire uno scenario “ad effetto fionda”, come proposto dagli scienziati, che scaglia il gas caldo oltre la $materia oscura$ durante un’interazione precedente. A nord (N) e a ovest (W) sono visibili altre due esempi di gas caldo separato dalla $materia oscura$. Quest’ultima sembra esibire la più grande separazione mai vista tra il gas caldo e la $materia oscura$.

Abell 2744

Figura 2: Abell 2744

Gli autori di questo studio hanno rintracciato i dettagli della collisione e ne hanno dedotto che erano coinvolte almeno quattro ammassi diversi di galassie provenienti da altrettante diverse direzioni. Per comprendere tutto questo è stato decisivo mappare le posizioni di tutti e tre i tipi di materia in Abel 2744. Tutto il resto è gas caldo (circa il 20%) visibile solo ai raggi X e $materia oscura$ (circa il 75%) che è completamente invisibile.

La $materia oscura$ è particolarmente sfuggevole perché non emette, assorbe né riflette la luce, ma si percepisce solo tramite l’attrazione gravitazionale. Per determinare con esattezza il luogo di questa sostanza misteriosa, gli studiosi hanno utilizzato un fenomeno chiamato “lente gravitazionale” che riesce a studiare la curvatura dei raggi di luce provenienti da galassie distanti non appena essi attraversano il $campo$ gravitazione presente nell’ammasso. Il risultato è una serie di distorsioni rivelatrici nelle immagini delle galassie nel contesto delle osservazioni ottiche. Seguendo attentamente il modo in cui tali immagini sono distorte, è stata tracciata una mappa dei punti in cui la massa, e quindi la $materia oscura$, sono attualmente presenti ( vedere colore blu).

Gli ammassi di galassie sono i più grandi oggetti tenuti assieme da forze di gravità nell’universo e sono diventati oggetti potenti negli studi cosmologici. Ulteriori studi su Abel 2744 potrebbero fornire una comprensione più profonda del modo in cui crescono questi importanti oggetti e ottenere nuove intuizioni sulle proprietà della $materia oscura$.

Fattori rilevanti di Abell 2744:

Fonte: Raggi X: NASA/CXC/ITA/INAF/J.Merten et al,
Lente: NASA/STScI;NAOJ/Subaru; ESO/VLT,
Ottica: NASA/STScI/R.Dupke
Scala: L’immagine è grande 6,7 arcmin (5,9 milioni di anni luce)
Categoria: Gruppi e ammassi di galassie
Coordinate (epoca J2000):
ascensione retta: 00h 14m 19.2s
declinazione: -30° 23′ 07.2”
Costellazione: Scultore
Dati osservativi: 5 sessioni tra il 3 settembre 2001 e il 10 settembre 2007
Tempo di osservazione: 35 ore 14 minuti
ID oss. 2212, 7915, 8477, 8557, 7712
Codice colori: Raggi X (rosso); Mappa della lente (blu); Ottica (giallo/bianco)
Strumentazione: Spettrometro ACIS (Advanced CCD Imaging Spectrometer)
Referenze: Merten, J. et al, MNRAS 2011 (in stampa); arXiv:1103.2772
Distanza stimata: Circa 3,5 miliardi di anni luce (z=0.308)
Dati rilasciati: 22 giugno 2011

Articolo in lingua originale

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4 Commenti

  1. Wow. Sono curioso di capire come avviene lo studio di questi “grandi” eventi. Avendo 5 sessioni di osservazione a distanza di qualche anno, queste vengono viste come un mini filmato e quindi si riesce a percepire come si spostano le masse, oppure hanno una differenza di tempo troppo piccola per rilevare la collisione e la si intuisce e basta dall’immagine generata?

    In generale per rilevare movimenti di masse quali galassie e nebulose quanti anni devono trascorrere tra le varie osservazioni? (già che ci sono, e per le stelle?)

  2. Ciao!

    Per quanto riguarda queste domande tecniche le lascerei ai più esperti. :mrgreen:

    Nel mio piccolo posso dirti che le prime misurazioni di distanza avvenivano attraverso lo studio della cinematica, poi si è passati alla fotometria e infine agli strumenti di alta precisione come la parallasse spettroscopica.

    Per quanto riguarda la stelle, penso che valga la stessa tecnica della parallasse stellare, ma come detto prima ben vengano risposte migliori alle mie.

    Non so di preciso quanti anni devono trascorrere tra le varie osservazioni, ma ti posso dire che l’unità di misura utilizzata è il parsec che equivale a 3,26 anni luce. 😯

    Spero di esserti stata d’aiuto. 😀