Una ‘superstrada’ di materia scura

Grazie all’ausilio dei migliori dati disponibili per monitorare il “traffico galattico” nel nostro vicinato cosmico, Noam Libeskind del Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam (AIP) e collaboratori hanno costruito una mappa dettagliata relativa al moto delle galassie vicine. Gli scienziati hanno scoperto una sorta di “ponte” di materia scura che si diparte dal nostro Gruppo Locale e arriva fino all’ammasso della Vergine, un insieme di circa 2000 galassie situato a 50 milioni di anni-luce, limitato su entrambi i lati da enormi spazi vuoti (“bolle”) privi di galassie. Il ponte di materia scura e i vuoti forniscono nuovi indizi ad un problema vecchio di 40 anni che riguarda la curiosa distribuzione delle galassie nane. I risultati di questo studio su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

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Laniakea, il superammasso di galassie che comprende la Via Lattea

Grazie ad una serie di osservazioni realizzate con il Green Bank Telescope (GBT) e altri strumenti, un gruppo di astronomi hanno determinato la posizione della nostra galassia nel contesto di un enorme superammasso di galassie denominato “Laniakea”, che nel linguaggio hawaiano vuol dire “immenso paradiso”. La scoperta permette di definire meglio i limiti del nostro vicinato galattico e di stabilire quali sono in definitiva i collegamenti, si fa per dire, tra i vari ammassi di galassie nell’Universo locale.

Andromeda risulta più ‘pesante’ della Via Lattea

Uno studio realizzato da un gruppo internazionale di astronomi guidati dai colleghi della University of British Columbia ha permesso di “pesare” la Via Lattea e Andromeda, scartando così l’ipotesi secondo cui le due galassie avrebbero massa simile dato che si riteneva avessero una dimensione ed una struttura confrontabile. I risultati della ricerca suggeriscono che Andromeda è circa due volte più ‘pesante’ della nostra galassia.

Il problema delle galassie nane mancanti

Cosmic Web Stripping, Visualization.
Credit: Alejandro Benitez Llambay

Gli astronomi della collaborazione internazionale Constrained Local UniversE Simulations (CLUES) hanno identificato nel cosiddetto “Cosmic Web Stripping” un nuovo modo di spiegare il problema delle nane mancanti, cioè l’assenza di galassie nane che non vengono osservate rispetto a quanto previsto dal modello cosmologico con materia scura ‘fredda’ e con energia scura.

Le osservazioni di alta precisione degli ultimi vent’anni suggeriscono che l’Universo consiste del 73% di energia scura, del 23% di materia scura e dal 4% di materia ordinaria. Le galassie e la materia si addensano nello spazio formando una rete intricata di ‘filamenti’ e ‘vuoti’ nota come “Cosmic Web”. Le simulazioni numeriche indicano che in questo modello di Universo si devono formare un elevato numero di piccole galassie nane nello spazio locale la cui massa sia pari mediamente ad un millesimo la massa della Via Lattea. Tuttavia, si osservano solo una ‘manciata’ di galassie nane che orbitano attorno alla nostra galassia. La scarsità, dunque, del numero di galassie nane rappresenta oggi una delle maggiori sfide teoriche nell’ambito della formazione e dell’evoluzione delle galassie. Un gruppo internazionale di ricercatori ha affrontato questo problema realizzando una serie di simulazioni numeriche mediante il progetto CLUES. I calcoli si basano sulle posizioni osservate e sulle velocità peculiari delle galassie che sono distribuite entro decine di milioni di anni-luce dalla Via Lattea in modo da simulare lo spazio nei ‘dintorni’, si fa per dire, della nostra galassia. “Lo scopo principale del progetto è quello di simulare l’evoluzione del Gruppo Locale, formato dalla Via Lattea, da Andromeda e da altre galassie minori che si trovano vicine” spiega Stefan Gottlöber del Leibniz Institute for Astrophysics a Potsdam. Analizzando le simulazioni, gli astronomi hanno trovato che alcune galassie nane esterne del Gruppo Locale si muovono con velocità elevate rispetto al Cosmic Web che la maggior parte del gas in esse contenuto può essere effettivamente perduto e rimosso. Gli scienziati chiamano questo meccanismo “Cosmic Web Stripping” dato che è proprio la struttura a ‘filamenti’ e a ‘frittella’ del cosmo che è responsabile della diminuzione del rifornimento del gas nelle galassie nane. Di conseguenza, senza una grande riserva di gas che alimenti la nascita di nuove stelle queste galassie nane diventano così piccole e deboli al punto che risulta difficile identificarle. Insomma, il problema delle galassie nane mancanti potrebbe essere dovuto semplicemente al fatto che questi oggetti sono molto deboli per essere rivelate.

Leibniz-Institute press release: Where are all the dwarfs?

arXiv: Dwarf Galaxies and the Cosmic Web