PER SEPARARE MATERIA ORDINARIA E OSCURA

Il Bullet Group vale il Bullet Cluster

La separazione tra materia ordinaria e materia oscura non è una prerogativa degli ammassi di galassie più massivi. È quanto dimostra uno studio, guidato da Fabio Gastaldello, ricercatore dello IASF-INAF di Milano, in via di pubblicazione sulla rivista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters

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Immagine ottica a colori ottenuta nei filtri g,r,i del gruppo SL2S J08544-0121 ottenuta con il telescopio CFHT. Sovrapposti in bianco i contorni della distribuzione di massa come misurati dal modello di lente gravitazionale. In azzurro i contorni della distribuzione del gas caldo emittente in X, la principale componente di mass ordinaria, che evidenziano la chiara separazione tra il picco della distribuzioen di gas, marcato dalla X azzurra, e la materia oscura, centrata nella galassia in cui è posizionata la lente. Quest’ultima è evidenziata nell’immagine Hubble nel riquadro in basso a destra, che mostra anche gli archi della lente gravitazionale.

La separazione tra materia ordinaria e materia oscura non è una prerogativa degli ammassi di galassie più massivi. È quanto dimostra uno studio in via di pubblicazione sulla rivista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters che riporta i risultati di un osservazione del telescopio spaziale XMM-Newton del gruppo di galassie, SL2S J08544-0121. Il gruppo di galassie era stato precedentemente selezionato in quanto ospitava il fenomeno di lente gravitazionale, come evidenziato da immagini del telescopio franco-canadese alle Hawaii CFHT e dal telescopio spaziale Hubble.

I dati hanno evidenziato una collisione in atto tra due oggetti nella quale la materia ordinaria, principalmente nella forma di gas caldo che emette radiazioni in banda X, si separa dalla materia oscura (localizzata dalla posizione della lente gravitazionale) che non viene rallentata durante l’impatto.

Il fenomeno è ben noto ed era stato evidenziato per la prima volta nelle ben note immagini del Bullet Cluster, un ammasso di galassie tra i più massivi mai osservati. Sono stati, infatti, trovati solo un’altra decina di oggetti di questo tipo e si pensava che il fenomeno fosse abbastanza raro. L’oggetto però osservato in questo studio è però di taglia ben più piccola, circa 7 volte meno massivo del Bullet Cluster e il più piccolo fino ad ora in cui sia stata rivelata una separazione tra materia oscura e materia ordinaria: per questo è stato ribattezzato il Bullet Group.

“Oggetti di questa massa sono più numerosi degli ammassi di galassie massivi come il Bullet Cluster, quindi questa scoperta apre la possibilità di trovare molti oggetti che mostrino separazione tra materia ordinaria e materia oscura, permettendo di studiare in maniera più sistematica le proprietà di quest’ultima. Già una quindicina di altri candidati selezionati dal campione di lenti gravitazionali SL2S (Strong Lensing Legacy Survey) aspettano solo di essere osservati con il telescopio XMM e in futuro surveys sia in banda ottica che in banda X rispettivamente con i satelliti Euclid e eROSITA permetteranno di trovare centinaia di oggetti come il Bullet Group” commenta Fabio Gastaldello, ricercatore dello IASF-INAF di Milano e primo autore dello studio.

La ricerca è frutto del lavoro di un team internazionale che ha visto la partecipazione di molti altri ricercatori INAF, sia dello IASF-Milano (S. Ghizzardi, M. Rossetti, A. Fritz) che dell’Osservatorio Astronomico di Bologna (S. Ettori, M. Meneghetti), come anche di scienziati francesi e sudamericani del tema SL2S, fondamentali per il lavoro legato al lensing, scienziati dell’Università della California Irvine e dell’Università di Ginevra.

Leggi lo studio pubblicato su Arxiv