l'Astrofilo aprile 2012

COSMOLOGIA ASTROFILO l’ di raggi X, ed entrambi mostrano evidenza del fatto che gli ammassi di galassie intera- giscono e si fondono, esattamente come le singole galassie, per creare oggetti più grandi. I due ammassi poc’anzi citati mo- strano una distribuzione dell’emissione X do- vuta al gas caldo che è sfasata rispetto al centro di distribuzione di massa delle galas- sie. Ciò può essere spiegato ammettendo una natura collisionale per l’emissione X e una natura non collisionale per galassie e materia oscura. Questa differenza è meglio spiegabile attraverso una semplice analogia: pensiamo a che cosa accadrebbe se un sec- chio contenente inchiostro e bilie fosse ver- sato in una piscina; l’inchiostro si miscele- rebbe immediatamente con l’acqua perché è “collisionale” e quindi soggetto alle sue forze viscose; le bilie, invece, colerebbero a picco sul fondo perché sono (relativamente) “non collisionali” nell’acqua. Le galassie e la materia oscura sono come le bilie, i raggi X sono come l’inchiostro. Di conseguenza, quando due ammassi si compenetrano, gas e galassie/materia oscura interagiscono in modo differente e il gas può risultare con una distribuzione diversa da quella degli altri componenti. (Ovviamente le galassie possono scontrarsi, ma ciò è relativamente raro nel volume di un intero ammasso.) Nel caso di Abell 2052, un’immagine ottenuta da Chandra con un’esposizione estremamente lunga (oltre una settimana!) mostra una sorta di spirale di raggi X attorno alle regioni cen- trali dell’ammasso, evidenziando non solo che l’ammasso stesso è stato oggetto di un’in- terazione con un suo simile, ma anche da quale direzione quest’ultimo è arrivato. Il gas caldo è in fase di assestamento all’interno del- l’ammasso, ma attualmente è ancora spo- stato su un lato, mostrando una struttura non molto diversa dai bracci mareali visti spesso nelle galassie interagenti. Al centro di Abell 2052 l’emissione di raggi X mostra diverse cavità a forma di bolla, che si ritiene siano state create dagli impulsi ener- getici di un buco nero supermassiccio ospitato dalla galassia ellittica posta al centro dell’am- masso. Tali bolle permangono all’interno del gas caldo molto a lungo dopo la fine del- l’evento scatenato dal buco nero, e di fatto rappresentano una “registrazione storica” dell’attività energetica della galassia centrale. Sia El Gordo che Abell 2052 stanno fornendo un supporto osservativo alle attese teoriche secondo le quali le grandi strutture, anche alle scale degli ammassi di galassie, crescono per fusione via via che l’universo evolve. O ltre alle ga- lassie e al gas ad altissima tem- peratura, un in- grediente fonda- mentale nel defi- nire la struttura degli ammassi di galassie è sicura- mente la materia oscura, che è di gran lunga l’ele- mento più abbon- dante. In queste due immagini di Abell 1689 tro- viamo a sinistra la tipica visione in luce bianca, e sulla destra la presunta distribuzione della materia oscura, determinata sulla base del compor- tamenteo della materia visibile. [NASA, ESA, E. Jullo (JPL/LAM), P. Natarajan (Yale) and J-P. Kneib (LAM)] n