Un’equipe di astronomi, guidata da Olga Cucciati dell’INAF di Bologna, ha usato lo strumento VIMOS sul VLT (Very Large Telescope) dell’ESO per identificare un gigantesco proto-superammasso di galassie che si sta formando nell’Universo primordiale, appena 2,3 miliardi di anni dopo il Big Bang. Questa struttura, che i ricercatori hanno soprannominato Hyperion, è la più grande e la più massiccia mai trovata così presto nella formazione dell’Universo.
Il soprannome di Hyperion è quello di un Titano della mitologia greca, confrontabile alle dimensioni e alla massa immensi del proto-superammasso. Il suggerimento di questa nomenclatura mitologica proviene da un proto-ammasso scoperto in precedenza all’interno di Hyperion sono assegnati altri nomi mitologici, come Theia, Eos, Selene o Helios, quest’ultimo raffigurato nell’antica statua del Colosso di Rodi.
Si calcola che l’enorme massa del proto-superammasso sia più di un milione di miliardi di volte di quella del Sole. Questa massa titanica è simile a quella delle più grandi strutture osservate oggi nell’Universo, ma trovare un oggetto così massiccio nell’Universo primordiale ha sorpreso gli astronomi.
«È la prima volta che si riesce a identificare una struttura così grande a un redshift cosi elevato, a poco più di 2 miliardi di anni dopo il Big Bang», spiega la prima autrice dell’articolo che riporta la scoperta, Olga Cucciati. «Di solito queste strutture sono note a redshift più bassi, cioè quando l’Universo ha avuto un tempo sufficiente per evolversi e costruire oggetti così grandi. È stata una vera sorpresa trovare qualcosa che si è evoluto così tanto quando l’Universo era relativamente giovane!».
Il redshift di 2,45 di Hyperion implica che gli astronomi hanno osservato il proto-superammasso com’era 2,3 miliardi di anni dopo il Big Bang.
Hyperion, situato nel campo COSMOS nella costellazione di Sestante, è stato identificato analizzando la vasta raccolta di dati ottenuti dalla survey VIMOS Ultra-deep condotta da Olivier Le Fèvre (Aix-Marseille Université, CNRS, CNES). La survey fornisce una mappa tridimensionale senza precedenti della distribuzione di oltre 10 000 galassie nell’Universo distante.
L’equipe ha scoperto che Hyperion ha una struttura molto complessa: contiene almeno 7 regioni di alta densità collegate da filamenti di galassie, mentre le sue dimensioni sono paragonabili ai superammassi locali vicini, sebbene la struttura sia molto diversa.”I superammassi più vicini alla Terra tendono ad avere una distribuzione della massa molto più concentrata con strutture evidenti“, spiega Brian Lemaux, astronomo all’Università della California, Davis e LAM, e co-leader del gruppo che ha effettuato lo studio. “Ma in Hyperion la massa è distribuita molto più uniformemente, con una serie di bolle collegate, popolate da associazioni rilassate di galassie.”
Il contrasto è molto probabilmente dovuto al fatto che i superammassi locali hanno avuto miliardi di anni per permettere alla forza di gravità di raccogliere la materia in regioni più dense – un processo che ha agito per un tempo molto inferiore nel giovanissimo Hyperion.
Grazie alla grande dimensione in un periodo molto iniziale della storia dell’Universo, ci si aspetta che Hyperion evolva in qualcosa di simile alle immense strutture dell’Universo locale, come i supermassi che costituiscono lo Sloan Great Wall, opppure il superammasso della Vergine che contiene anche la nostra galassia, la Via Lattea. «Comprendere Hyperion e come si confronta con simili strutture recenti può darci informazioni sullo sviluppo dell’Universo nel passato e su come continuerà l’evoluzione nel futuro, e permetterci di studiare alcuni modelli di formazione dei superammassi» conclude Cucciati. «Portare alla luce questo titano cosmico serve a capire meglio la storia della formazione delle strutture a larga scala».
Per saperne di più:
Questo lavoro è stato presentato nell’articolo “The progeny of a Cosmic Titan: a massive multi-component proto-supercluster in formation at z=2.45 in VUDS”, che verrà pubblicato dalla rivista Astronomy & Astrophysics.
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