Fotografato l’effetto della materia oscura

Effetto distorsivo della materia oscura fotografato dall'Hubble della NASA. CREDITI: NASA, ESA, M. Postman (STScI), and the CLASH Team

E’ stato fotografato per la prima volta l’effetto distorsivo sulla luce della materia oscura. L’Hubble Space Telescope, impiegato ad ottenere un’immagine del gruppo di galassie MACS J1206.2-0847, ha infatti colto il singolare effetto dovuto alla forma di materia più sfuggente finora conosciuta.

Le sagome apparentemente distorte di galassie remote sono infatti piegate e distorte a causa della forza di gravità che è in grado di curvare lo spazio su cui viaggiano i raggi di luce emessi dalle lontane galassie.

L’aggregato MACS J1206.2-0847 (o più brevemente MACS 1206) è uno dei primi obiettivi dell’indagine dell’Hubble, che permetterà agli astronomi di tracciare una mappatura molto più dettagliata della materia oscura in molti gruppi di galassie. Queste mappe saranno usate per indagare i precedenti e sorprendenti risultati che suggeriscono che la materia oscura sia molto più abbondante all’interno degli aggregati di quanto supposto da alcuni modelli. Ciò potrebbe significare che l’aggregazione sia iniziata prima di quando comunemente pensato.

L’ indagine Cluster Lensing And Supernova (CLASH) esplora grazie ad Hubble con una precisione senza precedenti la distribuzione di materia oscura in 25 gruppi di galassie. Finora CLASH ne ha osservati 6. La materia oscura costituisce una parte considerevole della massa dell’ Universo, eppure può essere esplorata solo misurando la gravità che essa esercita sulla materia visibile e tramite le distorsioni spazio-
temporali che essa provoca.

Gruppi di galassie come MACS 1206 sono banchi di prova perfetti per studiare gli effetti gravitazionali della materia oscura in quanto sono le strutture, tenute insieme dalla forza di gravità, più massicce dell’Universo.

La loro immensa carica gravitazionale le rende delle giganti lenti cosmiche che amplificano, falsano e deformano ogni luce che le attraversa – un effetto noto come lente gravitazionale.

L’effetto lente può anche produrre una moltitudine di immagini dello stesso oggetto. In particolare, il numero e le forme apparenti delle galassie che si trovano ben oltre gli aggregati di galassie appaiono distorti quando attraversate dalla luce. Le distorsioni sono la dimostrazione che la parte dominante del gruppo di galassie è materia oscura. Infatti le distorsioni sarebbero meno evidenti se la gravità esercitata dall’aggregato provenisse dalla sola materia osservabile.

MACS 1206 si trova a 4 miliardi di anni luce dalla Terra. L’altissima tecnologia di Hubble ha permesso agli astronomi di CLASH di ottenere 47 immagini di 12 galassie remote recentemente scoperte. L’eccezionalità di Hubble è dovuta alla sua capacità di realizzare una tale moltitudine di immagini di un ammasso di galassie.

Si aggiungono alle osservazioni di Hubble quelle dell’ European Southern Observatory’s Very Large Telescope. Diversamente da Hubble il VLT realizza delle osservazioni spettroscopiche, in cui gli strumenti ripartiscono la luce delle galassie nei colori che la compongono permettendo così agli scienziati di individuare le numerose differenze, distanze e composizioni chimiche che caratterizzano il gruppo di galassie. Gli astronomi hanno bisogno dei diversi colori per stimare le distanze tra le galassie e per studiarle in maniera più dettagliata.

Non si conosce con precisione l’epoca in cui i primi gruppi di galassie si siano formati, ma è presumibile che sia avvenuto almeno nove miliardi di anni fa.

Dato che l’indagine CLASH ha individuato nei nuclei centrali della maggior parte degli aggregati degli enormi accumuli di materia oscura, i futuri telescopi potranno fornire ulteriori dettagli su aggregati simili a MACS 1206 e nuovi indizi sulle prime fasi dell’origine dell’Universo.