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Quasi tutti i gruppi di galassie si ritrovano coinvolti in processi di fusione. Durante una fusione, è spesso possibile osservare uno schema a spirale molto famoso nelle immagini a raggi X. Questa spirale è dovuta al movimento del gas indotto da una fusione. Scopriamo come è possibile comprendere il moto di questi immensi oggetti.

Un fenomeno simile è osservabile nella vita quotidiana: se si fa ruotare un bicchiere di birra, ad esempio, si può osservare che il liquido all'interno "segue" il vetro del bicchiere. Scoprire quanto velocemente si muove questo tipo di gas presente nello spazio, detto "sloshing gas", negli ammassi di galassie ha un profondo significato astronomico e quindi è di grande interesse per gli astronomi.

Adesso è stato per la prima volta misurato, da un gruppo di ricercatori di Taiwan e Giappone. Il ricercatore principale dello studio, il dottor Shutaro Ueda dell'Istituto di astronomia e astrofisica Academia Sinica (ASIAA), afferma: "Le fusioni sono il fattore più importante nell'evoluzione degli ammassi di galassie, quindi la misurazione della velocità del gas è cruciale per comprendere non solo l'origine del movimento, ma anche la storia dei cluster di galassie". Tuttavia, a causa della difficoltà di misurazione, la conoscenza della velocità del gas di scarico è ancora molto limitata e finora sono stati riportati solo pochi risultati. Tramite le immagini a raggi X di ALMA e Chandra, sono riusciti a sviluppare una nuova tecnica per affrontare il problema combinando entrambe le immagini e calcolando le perturbazioni minori del gas in un ammasso di galassie distante. Potete osservare una GIF a questo indirizzo, oppure nel video in copertina alla news.

E' importante conoscere la velocità e la direzione di questo gas, perché tramite queste due informazioni gli astronomi possono conoscere cosa è successo agli oggetti astronomici attorno ai quali si trovano. Pertanto, misurare il movimento è un passo importante per comprendere le origini ed i meccanismi, oltre che la natura dell'oggetto astronomico.

Nel caso di ammassi di galassie, è possibile trovare molti indizi circa il loro moto. Tuttavia, è difficile misurare il movimento del mezzo intra-cluster negli ammassi di galassie a causa della bassa risoluzione energetica delle telecamere CCD a raggi X. Inoltre, le misurazioni sono state limitate al "ciò che si vede" del mezzo intra-cluster, poiché è sfruttabile solo l'effetto Doppler delle particelle di ferro altamente ionizzato per misurare la velocità tramite raggi X. Recentemente però è stato proposto un nuovo metodo per misurare il campo di velocità concentrandosi sulla perturbazione nelle immagini a raggi X, ma lo studio basato su questo metodo è finora limitato. Pertanto, misurare il movimento del mezzo intra-cluster è ancora uno degli argomenti più centrali, così come la sua velocità è una delle più importanti grandezze fisiche per comprendere la natura dei cluster di galassie.

Gli autori di questo articolo hanno deciso di misurare la velocità in un cluster di galassie tramite raggi X , RX J1347.5-1145, utilizzando Chandra e ALMA. Non c'erano altre alternative se non usare questi due osservatori, perché solo questi due forniscono la risoluzione angolare richiesta per osservare ammassi di galassie così distanti.

Il secondo autore di questo documento, il Prof. Tetsu Kitayama presso l'Università di Toho, afferma: "Abbiamo stimato la velocità del gas in un ammasso di galassie lontane combinando l'osservazione a raggi X e l'effetto di Sunyaev-Zel'dovich (SZE), e risolvendo l'equazione di stato. Alla fine, abbiamo ottenuto prove osservative dirette per la natura subsonica del movimento dello "sloshing gas" in un ammasso di galassia a 4,8 miliardi di anni di distanza dalla Terra. Questo significa che il movimento è piuttosto leggero e quasi in equilibrio. Ci aspettiamo che tali misurazioni diventeranno possibili per un gran numero di ammassi di galassie una volta che i nuovi ricevitori ALMA Band 1, ora in costruzione sotto la guida di ASIAA, saranno completati".

Comprendere lo stato fisico dei cluster di galassie e il loro livello di equilibrio è essenziale per meglio definire la fisica dei gruppi di galassie. Ma non è l'unico obiettivo: Queste analisi saranno utili anche per gli studi di cosmologia.

FONTE: phys
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Chandra e ALMA: In un superammasso di galassie hanno calcolato la velocità del gas interno