Il merging degli ammassi di galassie ‘visto’ in 3D

Grazie ad una serie di osservazioni realizzate con i telescopi di Mauna Kea e combinati con i dati ottenuti dai telescopi spaziali Hubble e Chandra, un gruppo di astronomi dell’Istituto di Astronomia dell’Università delle Hawaii a Manoa hanno sviluppato una tecnica che permette di ricostruire delle mappe celesti che ci mostrano le interazioni di giganteschi ammassi di galassie in tre dimensioni.

Gli astronomi che studiano le regioni più distanti dell’Universo non hanno una vita facile. Le galassie o gli ammassi di galassie sono così enormi che occorrono decine se non centinaia di milioni di anni prima che si possano osservare dei cambiamenti. Inoltre, tutto ciò che ci mostrano le immagini celesti sono proiezioni bidimensionali proiettate nel piano del cielo di strutture tridimensionali. Fortunatamente, quando due ammassi di galassie interagiscono gli astronomi fanno uso di una tecnica che combina una serie di osservazioni rendendo visibile ciò che sarebbe invisibile. Harald Ebeling, un esperto di ammassi di galassie, e il suo gruppo hanno sviluppato dei modelli tridimensionali che permettono di descrivere il processo di interazione (merging) tra due ammassi di galassie. Ma ricostruire il processo in 3D è un pò come risolvere un puzzle dove mancano circa la metà dei tasselli. Tuttavia, nel caso di MACSJ0717.5+3745, un ammasso triplo di galassie che stanno interagendo e che sono ‘tenute’ da un filamento di materia scura che si estende per circa 60 milioni di anni-luce, le cose sono andate diversamente. I ricercatori sono stati in grado di misurare la massa dell’intera struttura trovando che questi filamenti possono contenere più del 50% della massa presente nell’Universo. In generale, queste interazioni sono molto più complesse di quanto si evince dalla sola apparenza bidimensionale e grazie alle mappe in 3D è ora possibile analizzare le vere proprietà degli ammassi di galassie interagenti.

ESA press release: Dark Matter Filament Studied in 3D for the First Time

arXiv1 : An X-ray/optical study of the geometry and dynamics of MACS J0140.0-0555, a massive post-collision cluster merger 

arXiv2: A Weak-Lensing Mass Reconstruction of the Large-Scale Filament Feeding the Massive Galaxy Cluster MACSJ0717.5+3745

arXiv3: The three-dimensional geometry and merger history of the massive galaxy cluster MACS J0358.8-2955