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17 Giugno 2019
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    Un team internazionale di ricercatori, fra i quali Laura Pentericci dell’Istituto Nazionale di Astrofisica, ha scoperto che questa galassia gigante è letteralmente immersa in una enorme nube di gas freddo. Lo studio è stato pubblicato oggi su Science

    Rappresentazione artistica della vasta nube di gas freddo presente nell’ammasso di galassie in formazione distante da noi circa 10 miliardi di anni luce. Crediti: ESO/M. Kornmesser

    Gli astronomi l’hanno ribattezzata Spiderweb, ovvero ragnatela, ed è una galassia gigante in formazione che si trova al centro di un ammasso di galassie molto distanti, lontane da noi 10 miliardi di anni luce. Un team internazionale di ricercatori – fra i quali Laura Pentericci dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) – guidato da Bjorn Emonts, del Centro per l’Astrobiologia in Spagna, ha studiato Spiderweb e il suo ammasso utilizzando radiotelescopi in Australia e Stati Uniti. Gli scienziati hanno scoperto che questa galassia gigante, composta in realtà da un nucleo centrale dove è stata individuata una sorgente di onde radio e da tante piccole galassie che stanno precipitando verso di esso, è letteralmente immersa in una enorme nube di gas freddo alla temperatura di circa -200 gradi Celsius.

    La nube di gas in cui si trova il gruppo di galassie contiene circa 100 miliardi di volte la massa del nostro Sole. Il gas è composto soprattutto da molecole di idrogeno, il principale costituente di stelle e galassie. L’idrogeno non è stato osservato direttamente, ma grazie alla rilevazione di un altro gas tracciante, il monossido di carbonio (CO), più facile da identificare.

    «La cosa sorprendente», dice Pentericci, coautrice dello studio pubblicato in un articolo sull’ultimo numero della rivista Science, «è che il gas si estende su scale molto ampie, circa 210 mila anni luce, ma non sembra associato alle singole piccole galassie che costituiscono l’ammasso. Anche la velocità del gas e quella delle galassie sono molto diverse tra loro e questo conferma che si tratta di due componenti distinte».

    La regione ricca di galassie attorno alla Spiderweb ripresa dal Telescopio Spaziale Hubble, la galassia è visibile al centro dell'immagine (cliccare per ingrandire). Image credit: NASA, ESA, G. Miley and R. Overzier (Leiden Observatory), and the ACS Science Team Acknowledgement: Davide De Martin (ESA/Hubble).

    Studi precedenti, condotti con il telescopio Spaziale Hubble, avevano rivelato l’insolita presenza di miliardi di giovani stelle distribuite intorno alla galassia Spiderweb, ma non associate alle singole componenti. Alla luce di questi nuovi risultati, gli astronomi ritengono ora che le due componenti diffuse, ovvero le nuove stelle in formazione e il gas molecolare, siano associate tra loro e quindi il sistema di Spiderweb si stia accrescendo proprio dalla nube di gas freddo in cui si trova immersa.

    Gli scienziati hanno potuto ottenere questa dettagliata visione dell’ammasso di galassie grazie alla combinazione delle osservazioni condotte dal Very Large Array del National Radio Astronomy, nel New Mexico (Stati Uniti), e dall’Australia Telescope Compact Array, del Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (Australia). I dati raccolti dal primo strumento hanno rivelato, sorprendentemente, che gran parte del gas freddo non è presente nelle galassie più piccole che costituiscono l’ammasso. Quelli raccolti dal secondo hanno invece evidenziato l’enorme bolla di gas freddo in cui si trova l’ammasso galattico.

    Il team dell’Osservatorio di Leida in Olanda guidato da George Miley, e di cui Laura Pentericci ha fatto parte durante il dottorato di ricerca, ha scoperto la radio-galassia Spiderweb molti anni fa. «Questa sorgente è un laboratorio  fantastico, che ci permette di studiare le prime fasi di formazione delle galassie supermassive al centro degli   ammassi di galassie, che possono essere considerati un po’ come “le città” del nostro Universo», dice Miley. «Studiamo queste gigantesche strutture da tanti anni», aggiunge Pentericci, «ma solo da poco abbiamo iniziato a capire quali sono i meccanismi che portano alla loro formazione a partire dall’oceano di gas che le circonda».

    L’obiettivo dei ricercatori è ora capire quale sia l’origine di questo gas freddo. «Il monossido di carbonio che abbiamo rilevato deve per forza essere un sottoprodotto di stelle più antiche, una forma di riciclaggio cosmico, ma ad oggi non possiamo dire con certezza da dove provenga il gas o come si sia accumulato nel nucleo dell’ammasso. Per scoprirlo», spiega Emonts, «dovremo spingerci ad epoche ancora più remote nella storia dell’Universo».

    Per saperne di più:

    • Leggi su Science l’articolo “Molecular gas in the halo fuels the growth of a massive cluster galaxy at high redshift“, di B. H. C. Emonts, M. D. Lehnert, M. Villar-Martín, R. P. Norris, R. D. Ekers, G. A. van Moorsel, H. Dannerbauer, L. Pentericci, G. K. Miley, J. R. Allison, E. M. Sadler, P. Guillard, C. L. Carilli, M. Y. Mao, H. J. A. Röttgering, C. De Breuck, N. Seymour, B. Gullberg, D. Ceverino, P. Jagannathan,J. Vernet e B. T. Indermuehle

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