l'Astrofilo gennaio-febbraio 2021

27 GENNAIO-FEBBRAIO 2021 ASTRO PUBLISHING ASTROFILO l’ ! Q uesto video simula il fenomeno delle lenti gravitazionali. [ESA/Hubble and M. Kornmesser] so di sondare la distribuzione detta- gliata della materia oscura su scale più piccole.” La distribuzione della materia oscura in ammassi viene mappata misuran- do la flessione della luce, l’effetto di lente gravitazionale, che produce. La gravità della materia oscura con- centrata negli ammassi amplifica e deforma la luce proveniente da og- getti distanti sullo sfondo. Questo effetto produce distorsioni nelle forme delle galassie di sfondo che appaiono nelle immagini degli am- massi. La lente gravitazionale spesso può anche produrre più immagini della stessa galassia lontana. Maggiore è la concentrazione di materia oscura in un ammasso, più drammatico è il suo effetto di curva- tura della luce. La presenza di con- centrazioni di materia oscura su scala più piccola associati alle singole galassie aumenta il livello di distor- sione. In un certo senso, l’ammasso galattico agisce come una lente su larga scala che ha molte lenti più piccole incorporate al suo interno. Le immagini nitide di Hubble sono state prese dalla Wide Field Camera 3 e dalla Advanced Camera for Sur- veys del telescopio. Insieme agli spettri del Very Large Telescope, il team ha prodotto una mappa accu- rata e ad alta fedeltà della materia oscura. Misurando le distorsioni delle lenti, gli astronomi potrebbero tracciare la quantità e la distribu- zione della materia oscura. I tre prin- cipali ammassi di galassie esaminati, MACS J1206.2-0847, MACS J0416.1- 2403 e Abell S1063, fanno parte di due surveys di Hubble: The Frontier Fields e Cluster Lensing And Super- nova survey with Hubble (CLASH). Con sorpresa del team, oltre agli im- ponenti archi e alle strutture allun- gate di galassie lontane, prodotte dalle lenti gravitazionali di ogni am- masso, le immagini di Hubble hanno anche rivelato un numero inaspetta- to di archi su scala ridotta e imma- gini distorte nidificate vicino al nu- cleo di ogni ammasso, dove risiedo- no le galassie più massicce. I ricerca- tori ritengono che le lenti annidate siano prodotte dalla gravità di con- centrazioni dense di materia all’in- terno delle singole galassie dell’am- masso. Le osservazioni spettroscopiche di follow-up hanno misurato la veloci- tà delle stelle in orbita all’interno di molte delle galassie dell’ammasso per fissare le loro masse. “I dati di Hubble e del VLT hanno fornito un’eccellente sinergia” , ha condiviso il membro del team Piero Rosati, dell’Università degli Studi di Ferrara, che ha guidato la campagna spettroscopica. “Siamo stati in grado di associare le galassie a ciascun am- masso e stimare le loro distanze.” “La velocità delle stelle ci ha fornito una stima della massa di ogni singo- la galassia, inclusa la quantità di ma- teria oscura” , ha aggiunto il mem- bro del team Pietro Bergamini, del- l’INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienze Spaziali di Bologna. Combinando l’imaging di Hubble e la spettroscopia del VLT, gli astro- nomi sono stati in grado di identifi- care dozzine di galassie di sfondo con immagini multiple e con lenti. Ciò ha permesso loro di assemblare una mappa ben calibrata e ad alta risoluzione della distribuzione di massa della materia oscura in cia- scun ammasso. Il team ha confron- tato le mappe della materia oscura con campioni di ammassi di galassie simulati con masse simili, situati al- l’incirca alle stesse distanze. Gli am- massi nel modello computerizzato non mostravano lo stesso livello di concentrazione di materia oscura sulle scale più piccole, le scale asso- ciate alle singole galassie. “I risultati di queste analisi dimo- strano ulteriormente come le osser- vazioni e le simulazioni numeriche vadano di pari passo” , ha affermato Elena Rasia, membro del team del- l’INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste. “Con simulazioni cosmologiche a- vanzate, possiamo eguagliare la qua- lità delle osservazioni analizzate nel nostro lavoro, consentendo confron- ti dettagliati come mai prima d’ora ”, ha aggiunto Stefano Borgani, del- l’Università degli Studi di Trieste. Gli astronomi, compresi quelli di questo team, non vedono l’ora di continua- re a sondare la materia oscura e i suoi misteri per individuarne final- mente la natura.