Memoria dello Spazio

Un'affollatissima collisione tra ammassi di galassie è stata scoperta combinando le informazioni raccolte da tre differenti telescopi. Usando dati provenienti dall’Osservatorio a raggi-X Chandra, dal Telescopio Spaziale Hubble e dall’Osservatorio Keck nelle Hawaii, gli astronomi sono stati in grado di determinare la geometria tridimensionale e il moto nel sistema MACSJ0717.5+3745 (più brevemente MACSJ0717), situato a circa 5,4 miliardi di anni luce dalla Terra.

I ricercatori hanno trovato che quattro distinti ammassi di galassie, i più grandi oggetti noti vincolati dala gravità, sono coinvolti in una triplice fusione. È la prima volta che un simile fenomeno viene documentato. In MACSJ0717, un filamento di galassie, gas e materia oscura lungo 13 milioni di anni luce si sta riversando all'interno di una regione già ricca di materia. Simile a un’autostrada che incanala le auto in un parcheggio già pieno, questo flusso di galassie ha causato una collisione dopo l’altra.

«In aggiunta a questo enorme tamponamento a catena, MACSJ0717 è rimarchevole anche a causa della sua temperatura», ha detto Cheng-Jiun Ma dell’Università delle Hawaii e primo autore dello studio. «Dal momento che ognuna di queste collisioni rilascia energia sotto forma di calore, MACS0717 possiede una delle più elevate temperature mai registrate in sistemi simili».

Benché il filamento che si sta dirigendo dentro MACJ0717 fosse già stato scoperto in precedenza, i risultati attuali mostrano per la prima volta che è la sorgente di una vera e propria "scarica di pugni" galattica. L’evidenza è duplice. In primo luogo, comparando la posizione dei gas e degli ammassi di galassie, i ricercatori hanno tracciato la direzione del moto degli ammassi, che, nella maggioranza dei casi, corrisponde all’orientamento del filamento. In secondo luogo, la più ampia regione calda in MACSJ0717 è quella in cui il filamento interseca l’ammasso, suggerendo che vi siano impatti in corso.

«MACSJ0717 mostra il modo in cui un ammasso gigante di galassie interagisce con l’ambiente circostante su una scala di molti milioni di anni luce», ha detto Harald Ebeling, uno dei componenti del gruppo di ricerca, anche lui dell’Università delle Hawaii. «Si tratta di un meraviglioso sistema per studiare come gli ammassi si espandono attraverso la caduta di materiale proveniente da filamenti».

Le simulazioni al computer sono coerenti in questo caso con le osservazioni. «È eccitante che i dati che ricaviamo da MACSJ0717 appaiano in così splendido accordo con lo scenario rappresentato dalle simulazioni», ha affermato Ma.

La possibilità di ottenere dati estesi su molteplici lunghezze d’onda è stata cruciale per questo lavoro. I dati ottici da Hubble e da Keck forniscono informazioni sul moto e la densità delle galassie lungo la linea di vista, ma non sul loro moto nella direzione ad essa perpendicolare. Combinando i dati ottici con quelli nei raggi-X, gli scienziati sono stati in grado di determinare la geometria tridimensionale e il moto all’interno del sistema.

In futuro, Ma e il suo gruppo sperano di poter usare dati ancor più dettagliati nei raggi-X, per misurare la temperatura del gas lungo l’intera estensione di 13 milioni di anni luce del filamento. Molto rimane da imparare sulle proprietà del gas caldo nei filamenti, così come rimane da capire se il suo precipitare lungo queste strutture sotto l’azione della gravità possa riscaldare significativamente il gas all’interno degli ammassi su larga scala.

«Questo è l’ammasso più spettacolare e più sconvolto che io abbia mai visto», sostiene comunque Ma.

I risultati scientifici sono stati presentati sul numero del 10 Marzo di Astrophysical Journal Letters.

Riferimenti