I RISULTATI SARANNO PRESENTATI A EWASS 2019

Un anello di luce nell’universo lontano

Grazie allo spettrografo Muse – in dotazione al Very Large Telescope dell’Eso – e al lensing gravitazionale, è stato possibile osservare con una precisione senza precedenti l’alone di idrogeno neutro intorno a galassie lontane, per studiarne le interazioni con l’ambiente circostante. Uno di questi forma un anello quasi completo

Due galassie “ingrandite” dal lensing gravitazionale osservate con il telescopio spaziale Hubble. Gli aloni rosa brillanti mostrano il gas che circonda le galassie lontane e la sua struttura. L’effetto di lente gravitazionale introdotto dagli ammassi di galassie moltiplica le immagini delle galassie sullo sfondo, producendo fino a 4 immagini per la stessa sorgente (pannello in basso). Crediti: Eso / Nasa / Esa / A. Claeyssens

Lo spettrografo Muse (Multi Unit Spectroscopic Explorer) sviluppato per il Very Large Telescope dello European Southern Observatory, in Cile, è riuscito a mostrare con un dettaglio senza precedenti gli aloni di idrogeno neutro presenti attorno a galassie lontane.

Muse è uno spettrografo in 3D, dotato di molti “occhi” e grandissima precisione, in grado di separare la luce nei suoi colori componenti e catturare dettagliatissime radiografie di porzioni scelte di cielo. Questo incredibile strumento produce immagini che permettono agli astronomi di studiare simultaneamente le proprietà di diverse regioni di un oggetto celeste, misurandone la massa, la composizione chimica e altre proprietà fisiche.

La potenza di Muse – in combinazione con l’effetto di lensing gravitazionale – è stata sfruttata da Adélaïde Claeyssens, del Centre de Recherche Astrophysique de Lyon, per osservare gli aloni di idrogeno neutro di alcune galassie remote e indagarne le caratteristiche. Uno di essi, in un’immagine davvero spettacolare, sembra formare un grande anello di luce quasi completo. Claeyssens presenterà i risultati a Ewass 2109 – il meeting annuale della Società astronomica europea, in corso di svolgimento a Lione – il prossimo 25 giugno.

Le galassie sono circondate da abbondanti quantità di idrogeno neutro in un’area che si estende molto distante dal loro centro. È in quest’area che avvengono gli scambi di gas tra le galassie e l’ambiente circostante, e dunque essa rappresenta un elemento chiave per comprenderne la formazione e l’evoluzione. Nelle galassie lontane, questa regione può essere individuata grazie alla luminescenza dell’emissione di gas che forma un alone.

Muse è estremamente efficiente nell’identificare aloni intorno a quasi tutte le galassie lontane che ha osservato, ma essi sono generalmente troppo distanti per vederne la struttura in dettaglio, come invece è stato possibile fare nel nuovo studio grazie, appunto, al lensing gravitazionale prodotto da ammassi di galassie presenti lungo la linea di vista.

Mappa delle proprietà spaziali dell’idrogeno gassoso: Le osservazioni di Muse rivelano variazioni significative delle proprietà del gas attraverso l’alone, consentendoci di studiare in dettaglio la sua complessa struttura e il processo fisico in gioco.
Crediti : Eso / Claeyssens

«I massicci ammassi di galassie hanno la proprietà di curvare i raggi luminosi che attraversano il loro centro, come previsto da Einstein», spiega Claeyssens. «L’effetto prodotto è quello di una lente di ingrandimento: le immagini delle galassie di sfondo appaiono ingrandite».

Lo studio presenta le due osservazioni più spettacolari di aloni mai ottenute fino a oggi con Muse. Ingrandendo le immagini dell’alone di idrogeno che circonda le galassie è possibile studiare con dettagli senza precedenti come le proprietà dei gas varino attraverso l’alone stesso. Queste informazioni sono fondamentali per comprendere i processi fisici in gioco nell’alone, il suo grado di omogeneità e come il gas si muova intorno alla galassia.

Questa scoperta dimostra il potenziale dell’utilizzo di Muse combinato con l’effetto lensing gravitazionale nello studio di altri aloni di questo tipo e per acquisire una visione dettagliata sulla formazione delle galassie nell’universo primordiale.