Herschel "cattura" cinque galassie primordiali

Fonte: ASI ( Agenzia Spaziale Italiana)

Il satellite europeo individua sorgenti luminose da regioni remote del cielo grazie allo strong lensing gravitazionale

04 Nov 2010

La loro luce ha viaggiato per circa 11 miliardi di anni, fino ad essere scoperta e catturata da Herschel, il satellite dell’ Agenzia Spaziale Europea dedicato allo studio dell’Universo nell’infrarosso. Sono state individuate così cinque nuove galassie primordiali, che si sono formate quando l’Universo aveva appena un quinto dell’età attuale. Ma la scoperta sarebbe stata irrealizzabile se quella luce non fosse stata amplificata da “lenti gravitazionali”, un effetto predetto dalla Teoria della Relatività di Einstein. I risultati della ricerca, a cui hanno contribuito Luigi Danese e Joaquin Gonzalez-Nuevo della Sissa - Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati di Trieste e Gianfranco De Zotti e Sara Buttiglione dell’Inaf-Osservatorio Astronomico di Padova, vengono pubblicati nell’ultimo numero della rivista Science e consentono di gettare nuova luce su uno dei problemi chiave della cosmologia: capire la formazione delle galassie e l’evoluzione del nostro Universo.

“Questo studio ha dimostrato come il metodo da noi utilizzato sia straordinariamente efficiente per scoprire i rari fenomeni di forte amplificazione gravitazionale dei flussi di galassie lontane” commenta Gianfranco De Zotti. “Questi fenomeni sono di estremo interesse per numerosi motivi. Per esempio ci consentono di studiare le condensazioni di materia che agiscono da lenti gravitazionali e che sono prevalentemente composte di materia oscura, quindi inaccessibile alle normali osservazioni astronomiche”.“Le cinque galassie individuate sono molto distanti da noi eppure appaiono come sorgenti luminose particolarmente brillanti, grazie allo strong lensing gravitazionale” - precisa Luigi Danese, astrofisico della Sissa. Con questo termine si intende l’effetto prodotto da un oggetto celeste di grande massa, come ad esempio una galassia, quando si trova lungo la linea di vista tra una sorgente luminosa e l’osservatore”. Secondo la Teoria della Relatività Generale formulata da Einstein infatti, qualunque corpo celeste dotato di massa provoca una deflessione dei raggi luminosi che passano nelle sue vicinanze per effetto della sua forza di attrazione gravitazionale. In caso di particolare allineamento tra sorgente luminosa, “lente gravitazionale” e osservatore, la luce della sorgente viene focalizzata, analogamente a quanto succede quando si utilizza una normale lente, e la sorgente ci appare molto più luminosa di quanto sia in realtà. Ed è stato proprio grazie a questo fenomeno che Herschel è riuscito a scoprire le cinque galassie remote con osservazioni nelle onde submillimetriche. “Si tratta di galassie nate in un ambiente pieno di gas e polvere che, come un alone di nebbia, attenuano il bagliore delle stelle che le compongono, rendendole invisibili agli strumenti ottici tradizionali”.

L'immagine mostra come avviene il fenomeno della 'lente gravitazionale'. La luce proveniente da una galassia distante è deflessa e intensificata dalla presenza di un'altra galassia molto più vicina che si trova sulla stessa linea di vista. La galassia vicina (in blu) è osservata dai telescopi ottici, mentre la luce prodotta da quella più distante (in rosso) dà luogo a un'immagine distorta (in
rosa) nelle osservazioni condotte nel lontano infrarosso e nelle onde sub-millimetriche. La luce delle galassia distante ha impiegato 11 miliardi di anni per raggiungere la Terra, contro i 3 di quella che svolge il ruolo di lente gravitazionale.

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