FERMI: UN SEGNALE AL CENTRO DELLA GALASSIA

Materia oscura nel cuore di Adromeda?

Trovata un’insolita distribuzione di emissioni gamma proveniente dal centro di Andromeda, che ricorda quella rilevata in passato nella Via Lattea. Potrebbe trattarsi di materia oscura o di una forte concentrazione di stelle di neutroni. Patrizia Caraveo: «L'immagine gamma di Andromeda è doppiamente interessante, perché dobbiamo capire sia quello che si vede sia quello che non si vede»

Crediti: NASA / DOE / Fermi LAT Collaboration / Bill Schoening / Vanessa Harvey / REU program / NOAO / AURA / NSF

Potrebbe indicare la presenza di materia oscura al centro della galassia di Andromeda. La sorgente gamma individuata dal telescopio spaziale Fermi ricorda la stessa che il medesimo strumento ha già individuato in passato al centro della nostra Via Lattea.

Ma facciamo un passo indietro.

I raggi gamma sono le particelle di luce con la più alta energia presenti nell’Universo e vengono prodotti dagli oggetti più estremi: buchi neri supermassicci, esplosioni stellari e pulsar, stelle estremamente compatte e in rapida rotazione sul loro asse. I raggi gamma sono piuttosto comuni in galassie come la nostra, e la misurazione più precisa di sempre del fondo a raggi gamma del nostro “quartiere” non risale che a un paio di mesi fa.

Oggi la notizia che la nostra vicina di casa Andromeda presenta un’insolita distribuzione di emissioni gamma al centro del suo disco. Per spiegare questo fenomeno gli scienziati non escludono che il segnale possa provenire da più fonti che attualmente non siamo in grado di determinare. E fra di esse spunta anche la misteriosa materia oscura.

Le regioni più interne delle galassie sono quelle dove gli astrofisici si aspettano di trovare i più grossi cumuli di materia oscura. Per questo la scoperta di un segnale come quello appena individuato in Andromeda fa saltare sulla sedia più di un ricercatore. Ancora la scienza non ha pronta una spiegazione del ruolo ricoperto dalle emissioni gamma nel cielo di una galassia, ma l’ennesima congruenza fra Andromeda e Via Lattea innesca qualche nuovo ragionamento.

Guardare il centro della nostra galassia è faticoso. Immersi nel piano della Via Lattea non riusciamo a distinguere, come vorremmo, gli oggetti a grande distanza. Con la nostra sorella Andromeda è tutto più semplice e, anzi, guardare in lei ci aiuta a osservare con maggiore attenzione quello che Fermi cattura mappando l’universo nella particolare banda luminosa del gamma.

C’è dell’altro.

Il segnale proveniente dal cuore di Andromeda potrebbe anche indicare una forte concentrazione di pulsar al centro della galassia. Stelle di neutroni rotanti. Parliamo di alcuni fra gli oggetti più densi dell’universo: basti pensare che un cucchiaino da the colmo di materia prelevata da stelle di questo tipo peserebbe qualcosa come un miliardo di tonnellate, qui sulla Terra. E alcune pulsar, effettivamente, emettono gran parte della loro energia in raggi gamma.

Per verificare questa seconda ipotesi, gli scienziati possono lavorare sui dati a disposizione di Via Lattea e Andromeda. Ora che Fermi ha individuato una “firma” in gamma che accomuna le due galassie, forse i ricercatori possono utilizzare queste informazioni per dare una risposta alle domande ancora aperte.

«L’immagine gamma di Andromeda è doppiamente interessante, perché dobbiamo capire sia quello che si vede sia quello che non si vede», spiega a Media Inaf Patrizia Caraveo, direttrice dell’Inaf Iasf di Milano e coautrice dell’articolo che descrive i risultati della ricerca condotta sui dati raccolti da Fermi, appena uscito su The Astrophysical Journal. «Il fatto che si registri un eccesso di emissione in corrispondenza delle parti centrali della galassia ci ricorda quello che vediamo nel centro della nostra Galassia: un eccesso di radiazione gamma che potremmo spiegare con la somma di normali sorgenti oppure invocando l’intervento della materia oscura. Dal momento che non riusciamo a distinguere tra queste due possibilità nella nostra Galassia, mi sembra francamente difficile fare molto meglio con l’immagine debole e sfuocata di Andromeda. A mio avviso, però, è altrettanto interessante notare l’assenza di emissione gamma da parte del disco di Andromeda. Visto che la materia interstellare non manca di certo, la differenza la devono fare i raggi cosmici, che devono essere accelerati in quantità molto inferiore che nella Via Lattea. Scoprire che la galassia che è quasi la nostra gemella si comporta in modo così diverso dalla via Lattea è veramente sorprendente».

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