APEX_protocluster

APEX osserva una ‘metropoli galattica’ in formazione

Grazie ad una serie di osservazioni condotte con il telescopio APEX, che sta per Atacama Pathfinder EXperiment, gli astronomi hanno realizzato le immagini di un giovane ammasso di galassie in formazione che si trova ad oltre 10 miliardi di anni-luce, trovando che gran parte delle regioni di formazione stellare in atto non sono solamente nascoste dalla polveri ma avvengono in zone inaspettate. Si tratta della prima volta che viene effettuato un censimento completo della formazione stellare in un gruppo di galassie distanti.
L’immagine mostra l’emissione di radiazione nella banda sub-millimetrica della Spiderweb Galaxy rivelata con lo strumento APEX. Si tratta di un giovane ammasso di galassie in formazione che circonda una radiogalassia contenente un buco nero supermassiccio. Le regioni di alta brillanza (blob) corrispondono alle galassie dove è in atto la nascita di nuove stelle, che sono nascoste dalle polveri. I punti in cui l’emissione è più debole sono artefatti dovuti alla difficoltà del processo di elaborazione dei dati. Credit: ESO

Gli ammassi di galassie sono le strutture cosmiche più grandi nell’Universo e sono tenuti insieme dalla forza di gravità. Tuttavia, la loro formazione non è ancora chiara. La cosiddetta Spiderweb Galaxy, nota inizialmente con la sigla MRC 1138-262, è stata studiata per circa venti anni. Gli astronomi ritengono che si tratti di uno dei migliori esempi di ammasso di galassie ‘infante’ che stiamo osservando nel processo di formazione. Ma Helmut Dannerbauer, dell’Università di Vienna, e il suo team sospettano fortemente che la storia è lungi dall’essere finita. Di fatto, i ricercatori hanno voluto sondare il lato scuro delle regioni di formazione stellare nascoste dietro alle polveri. Per far questo, gli astronomi hanno utilizzato la fotocamera LABOCA installata al telescopio APEX per realizzare 40 ore di osservazioni dell’ammasso a lunghezze d’onda millimetriche, che permettono di scrutare in profondità attraverso le spesse nubi di polvere. Le osservazioni di APEX hanno rivelato circa quattro volte più sorgenti nell’area di cielo sottesa dall’ammasso rispetto allo spazio circostante. Successivamente, dopo aver confrontando attentamente i nuovi dati con quelli di altre osservazioni complementari effettuate a diverse lunghezze d’onda, i ricercatori sono stati in grado di confermare che molte di queste sorgenti si trovavano alla stessa distanza dall’ammasso di galassie e perciò ne dovevano essere parte. Le nuove osservazioni realizzate con APEX hanno permesso così di aggiungere, per così dire, il pezzo finale necessario per creare un censimento completo di tutte le componenti di questa “metropoli galattica”. Le galassie si trovano nel processo di formazione e, un pò come un cantiere edile, sono abbastanza ‘impolverate’. Tuttavia, c’era una sorpresa che attendeva gli scienziati. Infatti, analizzando le regioni di formazione stellare, essi hanno scoperto che sono concentrate prevalentemente in una singola regione, anzichè essere distribuite lungo le strutture a filamenti che collegano le galassie, e che questa regione non si trova nemmeno al centro dell’ammasso. Insomma, se da un lato gli scienziati hanno svelato la principale regione di formazione stellare dall’altro hanno portato alla luce un nuovo mistero: essa non era dove ci si aspettava. Inoltre, l’ammasso si sta sviluppando in modo asimmetrico, perciò il passo successivo sarà ora quello di utilizzare l’osservatorio ALMA per eseguire tutta una serie di osservazioni in modo da studiare più in dettaglio le proprietà di questa unica e remota “metropoli di galassie”.

ESO: Construction Secrets of a Galactic Metropolis
arXiv: An excess of dusty starbursts related to the Spiderweb galaxy

This video shows an artist’s impression of the formation of a galaxy cluster in the early Universe. The galaxies are vigorously forming new stars and interacting with each other. Such a scene closely resembles the Spiderweb Galaxy (formally known as MRC 1138-262) and its surroundings, which is one of the best-studied protoclusters. Credit: ESO/M. Kornmesser