Trovata un'altra collisione fra galassie grazie ad una lente gravitazionale

Gli astronomi si sono serviti di una lente gravitazionale per
scoprire dettagli altrimenti impossibili da vedere. L'immagine
combina i dati ottenuti dal Telescopio Spaziale Hubble e dal
Keck II delle Hawaii (con l'uso di ottiche adattive)
(Immagine presa da Media INAF)

Utilizzando ALMA (Atacama Large Millimeter/ submillimeter Array) insieme ad altri telescopi sia terrestri che spaziali, è stata ottenuta un immagine davvero spettacolare e molto rara. Infatti, si tratta della migliore veduta di uno scontro fra due galassie avvenuto quando l'Universo vantava ben la metà degli anni che possiede oggi. Gli scienziati si sono serviti di una  lente gravitazionale grande quanto una galassia per scoprire dettagli che altrimenti sarebbero rimasti invisibili. Inoltre, nuovi studi che riguardano la galassia H-ATLAS J142935.3-002836 dimostrano che questo distante oggetto complesso assomiglia alla collisione locale più nota: le Galassie Antenne.

 

<<Mentre gli astronomi sono spesso limitati dalla potenza dei telescopi, in alcuni casi la nostra abilità di vedere i dettagli viene di gran lunga aumentata da lenti naturali, create dall’Universo. Einstein ha previsto nella sua teoria della relatività generale che, data una quantità sufficiente di massa, la luce non viaggia in linea retta ma viene piegata in modo simile alla luce rifratta da una normale lente>> spiega Hugo Messias dell'Università di Concepciόn (Cile) e del Centro di Astronomia e Astrofisica dell'Università di Lisbona (Portogallo).



L'immagine mostra come l'effetto della lente gravitazionale
possa deviare la luce proveniente da un determinato
oggetto celeste.
(Immagine presa da Media INAF)

Le lenti cosmiche sono create da strutture massicce, come possono essere delle galassie e degli ammassi, che deviano la luce degli oggetti che si trovano dietro di loro a causa della forte gravità, fenomeni conosciuti anche come lenti gravitazionali. Inoltre questo fenomeno può aiutare gli astronomi a confrontare le galassie locali con altre più lontane che vediamo quando l'Universo era decisamente più giovane.

Ma perché queste lenti gravitazionali funzionino bisogna soddisfare dei "requisiti": infatti, la galassia lente e quella lontana devono essere perfettamente allineate.

<<Questi allineamenti casuali sono molto rari e tendono a essere difficili da identificare. Ma studi recenti hanno dimostrato che osservando a lunghezze d’onda del lontano infrarosso e nel millimetrico possiamo identificare questi casi in modo più efficiente>>aggiunge Hugo Messias.

H-ATLAS J 142935.3-002836 è una di queste ed è stata trovata dalla survey H-ATLAS (Hershel Astrophysical Terahertz Large Area Survey). Anche se risulta debole nella luce visibile, è comunque una delle più forti sorgenti finora trovate grazie ad una lente gravitazionale nel lontano infrarosso, vedendola quando l'Universo possedeva metà dell'età che ha oggi.

Sondare questo tipo di oggetto è al limite dell'impossibile: perciò l'equipe internazionale di astronomi ha iniziato una grande campagna di follow-up, utilizzando i telescopi più potenti, fra cui il Telescopio Spaziale Hubble della NASA/ESA, ALMA, l'Osservatorio KECK, il JVLA (Karl Jansky Very Large Array ) e altri. Inoltre i diversi punti di vista dei diversi telescopi possono essere combinati per comprendere meglio la natura dell'oggetto stesso.

Le immagini ottenute da Hubble e da KECK mostrano un anello di luce, il quale è indotto dalla gravità, intorno alla galassia in primo piano. Queste immagini ad alta risoluzione mostrano che la galassia-lente è una galassia a disco vista di taglio, che oscura gran parte della luce di sfondo, poiché all'interno di essa si trovano delle nubi di polvere. A questo punto entrano in gioco ALMA e JVLA, poiché per loro questo oscuramento non è un problema visto che osservano in lunghezze d'onda più lunghe. In questo modo gli scienziati hanno combinato le due immagini scoprendo che effetivamente si trattava di uno scontro fra galassie. Successivamente ALMA e JVLA hanno iniziato a caratterizzare questo oggetto, svolgendo un ruolo a dir poco fondamentale.

In particolare ALMA, che ha tracciato il monossido di carbonio: il che ci permette di capire al meglio il processo di formazione stellare. Inoltre ALMA ha permesso di misurare il moto di materia nell'oggetto più distante. In questo modo si è scoperto che si tratta di uno scontro fra due galassie che da luce a centinaia di stelle ogni anno, dimostrando anche che una delle due galassie mostrava dei segni di rotazione: il che vuol dire che questa era una galassia a disco prima che lo scontro avvenisse.

Il sistema assomiglia a un altro caso di collisione di due galassie: le Galassie Antenne. Questa collisione, avvenuta fra due galassie a disco, da vita a solamente poche decine di masse solari all'anno. Invece, il caso di H-ATLAS J142935.3-002836 trasforma in stelle una quantità di gas pari a più di 400 volte la massa del Sole ogni anno.

<<ALMA ci ha permesso di risolvere questo enigma poiché ci ha dato informazioni sulla velocità del gas nelle galassie e ciò rende possibile distinguere le varie componenti, svelando le caratteristiche peculiari dello scontro tra galassie. Questo bellissimo studio cattura in flagrante lo scontro tra le galassie, proprio mentre innesca un picco di formazione stellare>> conclude Rob Ivison, Direttore Scientifico dell'ESO e coautore del nuovo studio.

Fonti testi e immagini:Media INAF

Orione2000