Dalle immagini ottenute da Hubble, si può identificare la presenza di materia oscura

Dalle immagini ottenute da Hubble, si può identificare la presenza di materia oscura
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Utilizzando osservazioni passate effettuate da Hubble, relative a sei ammassi di galassie nell'ambito del programma Frontier Fields, alcuni astronomi hanno dimostrato che la luce intracluster, un bagliore diffuso tra le galassie di un ammasso, può essere ricollegata alla presenza di materia oscura all'interno di un cluster.

In sostanza, questa emissione luminosa è capace di "traccia" le regioni di spazio nelle quali è presente della materia oscura, illuminando la sua distribuzione in modo più accurato rispetto ai metodi esistenti che si basano sull'emissione di luce nei raggi X. Tutto questo è parte di uno studio pubblicato online sul sito della Royal Astronomical Society.

"L'idea per lo studio è nata guardando le immagini incontaminate dell' Hubble Frontier Field", ha detto il coautore dello studio Ignacio Trujillo dell'Istituto delle isole Canarie di Astronomia a Tenerife, in Spagna, che insieme al coautore Montes ha studiato luce intracluster per anni. "Gli Hubble Frontier Fields hanno mostrato una luce intramuscolare con una chiarezza senza precedenti: le immagini erano stimolanti", ha detto Trujillo. "Tuttavia, non mi aspettavo che i risultati fossero così precisi e le implicazioni per la futura ricerca spaziale sono molto interessanti".

Gli astronomi hanno utilizzato la Modified Hausdorff Distance (MHD), una tipologia di metrica utilizzata per ricercare corrispondenza delle forme, per valutare dunque somiglianze tra i contorni della luce di un intracluster ed i contorni delle diverse "mappe della massa" dei cluster, che sono ottenute a partire dai dati dal progetto Hubble Frontier Fields, nell'archivio Mikulski per i telescopi spaziali (MAST).

l'MHD è una misura di quanto due sottoinsiemi siano diversi l'uno dall'altro, più piccolo è il valore di MHD, più simili sono i due insiemi di punti. Questa analisi ha mostrato che la distribuzione della luce intracluster vista nelle immagini di Hubble era coerente alla distribuzione di massa dei sei ammassi di galassie molto meglio rispetto alla distribuzione ottenuta dai raggi X, come osservato dalle misurazioni archiviate dallo spettrometro di imaging CCD avanzato (CIA) dell'osservatorio a raggi X di Chandra.

Oltre a questo studio iniziale, Montes e Trujillo hanno notato diverse modalità per espandere la propria ricerca. Per iniziare, vorrebbero aumentare il raggio di osservazione nei sei cluster originali, per vedere se il grado di accuratezza, del tracciamento, persiste. Un altro test importante sarà l'osservazione e l'analisi di ulteriori gruppi di galassie da parte di più gruppi di ricerca, da aggiungere al set di dati per confermare i loro risultati.

Gli astronomi non vedono l'ora di applicare le stesse tecniche con futuri potenti telescopi spaziali come il James Webb Space Telescope e il WFIRST, che avrà anche strumenti più sensibili per la risoluzione della debole luce intracluster nell'universo distante.

"Sarebbe fantastico farlo su scale galattiche, ad esempio esplorando gli aloni stellari, in linea di massima dovrebbe funzionare la stessa idea: le stelle che circondano la galassia come risultato dell'attività di fusione dovrebbero anche seguire il potenziale gravitazionale della galassia , illuminando la posizione e la distribuzione della materia oscura".

Il programma Hubble Frontier Fields era, in origine, un'iniziativa di imaging progettata per utilizzare la "lente d'ingrandimento naturale" della gravità dei cluster di galassie per osservare galassie estremamente distanti, e quindi ottenere una visione del primo universo ( ovvero quello più distante) e dell'evoluzione delle galassie a partire da quel momento. Per questo particolare tipo di studio, la luce diffusa dell'intracluster si era rivelata essere un fastidio, oscurando parzialmente le lontane galassie. Tuttavia, quel debole bagliore potrebbe finire per essere fondamentale per comprendere al meglio uno dei grandi misteri dell'astronomia: la materia oscura.

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