ABSTRACT

Il VLT Survey Telescope (VST), situato presso l’Osservatorio Paranal in Cile, è uno strumento di primaria importanza per l’astronomia moderna. Con un diametro di 2,6 metri e la fotocamera OmegaCAM, VST offre un’ampia visione del cielo, consentendo di esplorare dettagliatamente galassie e ammassi di galassie. Questo telescopio è fondamentale per comprendere i processi di formazione ed evoluzione delle galassie, grazie alla sua capacità di catturare immagini di alta risoluzione su un ampio campo visivo. Le immagini dettagliate di VST permettono di osservare elementi come bracci a spirale, barre, anelli, e segni di interazioni gravitazionali, contribuendo alla comprensione della morfologia e della struttura delle galassie.

Tra gli oggetti studiati dal VST vi sono la galassia ESO510-G13, con la sua caratteristica struttura distorta a forma di “S”, il gruppo di galassie HCG90, noto per le intense interazioni gravitazionali tra i suoi membri, e l’ammasso di galassie Abell 1689, che offre preziose informazioni sulla distribuzione della materia nell’universo locale. Queste osservazioni consentono agli astronomi di analizzare la struttura a grande scala dell’universo e di osservare fenomeni come le lenti gravitazionali, che rivelano galassie lontane e offrono una visione delle prime fasi dell’universo.

Dalle galassie vicine agli ammassi lontani

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Il VST è il telescopio ottico dal diametro di 2,6 metri, che si trova presso l’osservatorio dello European Southern Observatory (ESO) di Paranal, in Cile. Questo straordinario telescopio ricopre un ruolo cruciale nell’esplorazione dettagliata dell’universo locale, permettendo agli astronomi di ottenere immagini di alta qualità di galassie e ammassi di galassie, e di utilizzare tali dati per comprendere meglio i processi di formazione ed evoluzione su scala cosmica nel nostro “vicinato” astronomico.

Grazie alla sua fotocamera a grande campo, OmegaCAM, VST è in grado di osservare vaste porzioni di cielo. Ogni immagine copre infatti un grado quadrato di cielo, dandoci la possibilità di studiare un’area equivalente a circa quattro volte le dimensioni angolari della Luna piena.

Il grande campo di vista combinato con l’elevata risoluzione angolare rende il VST particolarmente efficace nell’esplorazione dell’universo locale, in particolare per lo studio di galassie e ammassi di galassie. Le immagini VST consentono agli astronomi di analizzare in dettaglio le caratteristiche morfologiche e strutturali di tali galassie, rivelando elementi come bracci a spirale, barre, anelli e segni di interazioni gravitazionali. Tali informazioni sono cruciali per comprendere i processi di formazione ed evoluzione delle galassie nell’ambiente cosmico locale.

Inoltre, il VST può mappare efficientemente vasti volumi dell’universo circostante, consentendo l’individuazione e lo studio approfondito di importanti ammassi e superammassi di galassie. Queste strutture su larga scala forniscono preziose informazioni sulla distribuzione della materia nell’universo locale e sulla sua organizzazione gerarchica, gettando luce sulla struttura a grande scala dell’universo nelle vicinanze della Via Lattea.

Le recenti immagini catturate dal telescopio VST di oggetti come la galassia ESO510-G13, il gruppo di galassie HCG 90 e l’ammasso di galassie Abell 1689 mettono in mostra l’elevata qualità e risoluzione delle osservazioni effettuate da questo potente strumento.

ESO510-G13

Il VST ha catturato un’immagine di ESO510-G13, una galassia a spirale insolita che si trova nella costellazione australe dell’Idra, a circa 150 milioni di anni luce dalla Terra. Di solito, quando una galassia a spirale è vista di taglio, il suo disco di polvere e le braccia a spirale ci appaiono piatti.

L’immagine VST, invece, rivela una struttura a disco distorta, simile a una “S”, che attraversa la protuberanza centrale (bulge), oltre ad un esteso alone stellare diffuso.

Gli aloni stellari rappresentano i resti fossili delle passate interazioni gravitazionali e, grazie alle immagini profonde ottenute con VST gli astronomi sono ora in grado di studiarli per cercare di capire la storia di formazione ed evoluzione delle galassie. La struttura distorta del disco di ESO510-G13 indica che essa ha recentemente subito una collisione con una galassia vicina. Le forze gravitazionali deformano le strutture delle galassie mentre le loro stelle, gas e polveri si fondono insieme in un processo che richiede milioni di anni. Alla fine le perturbazioni si attenueranno e ESO510-G13 diventerà una galassia singola dall’aspetto normale.

Grazie al grande campo di VST, oltre ad ESO510-G13 si possono scorgere, nella stessa immagine, anche tantissime stelle appartenenti alla Via Lattea, galassie lontanissime e, in basso a destra, una coppia di galassie a spirale a circa 250 milioni di anni luce da noi. 

HCG90

Scrutando il cielo alla ricerca di galassie, l’astronomo canadese Paul Hickson identificò circa 100 gruppi di galassie i cui membri si trovavano molto vicini tra loro, in una configurazione molto “compatta”. All’interno di questi particolari gruppi, oggi noti come “Hickson Compact Groups” (HCG), le galassie interagiscono tra di loro, spesso in maniera violenta, proprio a causa della loro vicinanza. Queste interazioni danno origine a strutture spettacolari come code mareali, galassie distorte, regioni di intensa formazione stellare o anelli di polvere.

Il telescopio VST ha osservato uno di questi gruppi di galassie, HCG90, regalando agli astronomi immagini molto dettagliate. HCG90 dista circa 100 milioni di anni luce dalla Terra, e si trova nella costellazione del Pesce Australe.

Al centro dell’immagine sono chiaramente visibili due galassie ellittiche, NGC 7173 ed NGC 7176, e tra di loro una galassia a spirale polverosa allungata e deformata.

Le tre galassie sono fortemente interagenti, come si può dedurre dalla loro forma distorta e dalla presenza delle tante scie di stelle e gas (code mareali) che si osservano nell’immagine. L’interazione in corso tra i tre corpi celesti, sta strappando loro stelle e gas. Questo incontro ravvicinato provocherà un’intensa formazione stellare e si concluderà con la fusione delle tre galassie in una grande galassia singola.

Più a Nord nell’immagine, si può vedere la quarta componente del gruppo, NGC7172, che non sembra prendere parte alle interazioni in corso tra le altre galassie del gruppo.

NGC7172 è una galassia a spirale peculiare, e l’immagine di VST evidenzia le scure nubi di polvere che ne attraversano il nucleo.

Nel campo di vista sono ben visibili tante altre galassie, che però non appartengono al gruppo compatto HCG90.

Abell 1689

Le galassie amano raccogliersi in grandi gruppi, chiamati ammassi. Le galassie di un ammasso sono tenute insieme dalla forza di gravità. Oltre che dalle componenti luminose, l’attrazione gravitazionale è anche generata dalla materia oscura, di cui gli ammassi sono ricchi. Gli ammassi contengono centinaia, fino a migliaia di galassie e misurano tra i 5 e i 30 milioni di anni luce.

In questa immagine possiamo ammirare l’ammasso di galassie Abell1689, situato nella costellazione della Vergine a 2,3 miliardi di anni luce di distanza da noi. Grazie al grande campo della camera di VST e al fatto che questo ammasso è molto distante dalla Terra, possiamo osservarlo interamente in un’unica immagine.

Abell 1689 contiene più di duecento galassie, che appaiono come brillanti pallini dorati. Come accade comunemente negli ammassi, la maggior parte delle galassie sono concentrate nelle regioni centrali, ma lo spazio tra di loro è riempito da enormi quantità di gas caldo e della materia oscura. Le galassie nel centro dell’ammasso sono circondate da aloni stellari e da scie di gas e stelle, segno dell’intensa attività di interazione in corso nelle regioni più dense.

Ammassi di galassie massivi come Abell 1689 piegano e distorcono lo spazio circostante, influenzando il modo in cui la luce degli oggetti situati dietro l’ammasso si propaga nello spazio. Questo fenomeno, noto come “lente gravitazionale”, genera piccoli archi di luce, che non sono altro che la luce distorta delle galassie che si trovano dietro l’ammasso.

Grazie alle osservazioni degli ammassi di galassie, gli astronomi possono studiare in dettaglio non solo la struttura e le dinamiche degli ammassi stessi ma anche oggetti altrimenti troppo deboli per essere osservati direttamente, ad opera del fenomeno ‘’lente’’ che amplifica la luce delle galassie lontane, fornendo una visione delle prime fasi dell’Universo.

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L’articolo è pubblicato in COELUM 269 VERSIONE CARTACEA