Astrofisica: scoperto ammasso record galassie, più lontano mai visto

Scoperto un ammasso di galassie da record ed è il più antico mai conosciuto fino ad ora. L'ammasso di galassie si chiama JKCS 041 e la sua scoperta è opera di un team internazionale di scienziati guidato da Stefano Andreon dell'INAF -Osservatorio Astronomico di Brera. La scoperta, i cui risultati sono in corso di pubblicazione su Astronomy & Astrophysics, è stata compiuta grazie all'United Kingdom Infrared Telescope.  Un lavoro durato sette anni, tutti dedicati allo studio nel dettaglio dell'ammasso di galassie JKCS 041, getta nuova luce sull'evoluzione delle galassie.

Un lavoro durato sette anni per studiare nel dettaglio e approfonditamente  un ammasso di galassie a ben 10 miliardi di anni-luce di distanza. JKCS 041, così è denominato l'ammasso di galassie, si trova a redshift 1.803 e il suo studio getta nuova luce sull'evoluzione delle galassie. La misura precisa della distanza di JKCS 041l, come riporta Media INAF, è stata fatta dal team guidato da Andrew Newman del Carnegie Institution for Science grazie a osservazioni ottenute con il telescopio spaziale Hubble (NASA/ESA) e in corso di pubblicazione in un articolo su The Astrophysical Journal. 

Sulla base degli stessi dati è stata condotta una ricerca, guidata da Stefano Andreon (INAF - Osservatorio Astronomico di Brera) e collaboratori, che confronta le proprietà delle galassie di JKCS 041, un ammasso che appartiene a un universo ancora molto giovane, con quelle degli ammassi molto più vecchi che si trovano nell'Universo più vicino a noi e con quelle di galassie allo stesso redshift, e quindi nello stesso Universo giovane, ma che si trovano in ambienti meno densi. Con risultati sorprendenti, come si può capire da quanto viene pubblicato nell'articolo in uscita su Astronomy & Astrophysics. 

Anche se il team ha iniziato a studiare JKCS 041 nel 2006, ci sono voluti anni di osservazione con molti dei telescopi più potenti del mondo per confermare finalmente la sua distanza. Il team ha utilizzato il telescopio spaziale Hubble per catturare immagini nitide di cluster lontani e dividere lo starlight dalle galassie nei suoi colori costituenti, una tecnica nota come spettroscopia. Hanno trovato 19 galassie esattamente alla stessa grande distanza di 9,9 miliardi di anni luce, il segno rivelatore di un cluster di galassie. Uno studio precedente con il Chandra X-ray Observatory aveva scoperto emissioni di raggi X nella posizione di JKCS 041.

"Dopo sette anni di perseveranza, siamo finalmente riusciti ad avere una visione senza precedenti di un ammasso ad altissimo redshift, identificando uno ad uno i membri dell’ammasso, distinguendoli dalle numerose galassie che cadono lungo la linea di vista, il sogno di molti astronomi" commenta Stefano Andreon. Infatti il redshift z=1.8 rappresenta  un momento critico nella storia di formazione delle galassie: quando, circa 10 miliardi di anni fa, le galassie in ambienti ancora poco affollati stanno crescendo in dimensioni a un ritmo a dir poco tumultuoso. 

"Malgrado l'ammasso fosse già stato identificato nel 2006 e fin dal 2009 fosse già stata stabilita la presenza di gas caldo a 80 milioni di gradi, l'identificazione completa dei componenti dell'ammasso ha richiesto le osservazioni spettroscopiche del Telescopio Spaziale", commenta Ginevra Trinchieri dell'INAF-Osservatorio Astronomico di Brera. "E le osservazioni ad altissima risoluzione angolare ci hanno permesso di misurare anche le dimensioni delle galassie". L'unicità, ricchezza, e completezza dei dati raccolti rendono perciò JKCS 041 un oggetto chiave per gettare luce sull'evoluzione delle galassie. 

Le osservazioni di JKCS 041, che si riferiscono a un'epoca in cui l'Universo aveva solo 3 miliardi di anni, mostrano che le galassie di cui è formato hanno già raggiunto dimensioni e masse simili a quelle delle galassie degli ammassi dell'Universo locale. "Sorprendentemente però l'ambiente in cui le galassie vivono e crescono sembra avere poca influenza su quando le galassie smettono di formare stelle" aggiunge Andrew Newman del Carnegie Institution for Science. Questo significa che la densità locale di galassie non gioca un ruolo dominante nel determinare quando le galassie esauriscono il combustibile per formare nuove stelle. 

"La densità locale di galassie determina invece la frazione di galassie che non formano più nuove stelle, chiamate per questo quiescenti: infatti i dati mostrano che tra le galassie di campo, ossia in ambienti ben poco densi di galassie, la frazione di quelle quiescenti è metà di quelle in ammasso", aggiunge Stefano. L'unicità, ricchezza, e completezza dei dati raccolti rendono perciò JKCS 041 un oggetto chiave per gettare luce sull'evoluzione delle galassie. Si tratta di un quadro assai complesso, dovuto anche all'enorme ricchezza dei dettagli osservativi raccolti, confrontabili, per la prima volta, a quella di ammassi dell'universo vicino come Coma.

Via: INAF
Foto credit: Carnegie Institution