l'Astrofilo aprile 2012

COSMOLOGIA ASTROFILO l’ rich clusters of galaxies . Gli ammassi scoperti attraverso quel sistema sono tutti relativa- mente “locali”, con redshift minori di 0.2, corrispondenti a distanze inferiori a circa 3 miliardi di anni luce (a seconda della geome- tria dell’universo). La principale difficoltà nella scoperta degli ammassi attraverso la tecnica utilizzata da Abell consiste nel fatto che le immagini che otteniamo sono proiezioni bidimensionali di strutture tridimensionali. Di conseguenza, le galassie di un ammasso possono essere facil- mente confuse con oggetti più vi- cini e più lontani dell’ammasso stesso, impedendo di riconoscerlo come tale. Sebbene questo pro- blema possa essere superato con la misurazione delle velocità delle ga- lassie attraverso la spettroscopia (vedi ad esempio la 6dF Galaxy Sur- vey o la Sloan Digital Sky Survey), ciò richiede molto tempo ed è ap- plicabile solo ad oggetti abba- stanza luminosi da consentire di prendere il loro spettro. Un altro modo per scoprire am- massi è attraverso l’emissione di raggi X dal gas caldo (decine di mi- lioni di Kelvin) che riempie lo spa- zio fra le galassie dell’ammasso. La Rosat All Sky Survey è stata utiliz- zata proprio in questo senso, ov- vero per creare un catalogo di am- massi di galassie, molti dei quali erano già inclusi in quello di Abell. Ma anche quelli di Rosat sono tutti relativamente “locali” in termini cosmologici, e ciò semplicemente perché l’emissione proveniente da un ammasso diminuisce con il qua- drato della distanza (esattamente come fa la luce di una stella o di una galassia). C’è comunque ancora un’altra via per individuare gli ammassi di ga- lassie, che è molto più promettente per la scoperta di ammassi a tutti i redshift e quindi a qualunque di- stanza da noi. È una tecnica che sfrutta il fatto che il gas caldo negli ammassi causa una distorsione nella radiazione cosmica di fondo a microonde (la radioemissione ad alta fre- quenza emesse quasi uniformemente da tutto il cielo). La maggior parte dei fotoni a microonde viaggia ininterrottamente verso di noi provenendo dall’universo estremamente distante (quindi estremamente giovane), ma ve ne sono alcuni che nel tragitto passano at- traverso il gas caldo degli ammassi di galassie e gli elettroni caldissimi di quel gas possono collidere con i fotoni a microonde. Quando ciò accade, i fotoni guadagnano energia at- traverso un processo denominato “diffusione I n questa pagina vediamo due immagini com- pletamente di- verse dello stesso oggetto, l’am- masso di galassie Abell 2052. Qui a sinistra appare ri- preso nei raggi X dal telescopio spaziale Chandra e mostra la di- sposizione del caldissimo gas in- tergalattico. Le regioni più scure visibili nel centro sono cavità pro- dotte nel gas dal buco nero super- massiccio che al- berga nella galassia più co- spicua. Il flusso arcuato più esterno è invece il risultato dell’in- terazione con un altro ammasso di galassie. Qui sotto vediamo in- vece la stessa re- gione di cielo ripresa nell’ottico con il Very Large Telescope del- l’ESO ed è possi- bie apprezzare la disposizione delle singole galassie. Il confronto fra le due immagini rende evidente la necessità di os- servare le grandi strutture dell’uni- verso a più lun- ghezze d’onda per poter cono- scere la loro reale struttura. [NASA/CXC/BU/E. Blanton; Optical: ESO/VLT]