14 Ottobre 2021
15:49

Finalmente risolto il mistero delle due galassie identiche nello spazio

Il fenomeno degli “oggetti identici” spiegato con una scoperta che potrebbe avere implicazioni con la comprensione della materia oscura.
A cura di Valeria Aiello

Le galassie possono avere molte caratteristiche in comune, ma non ne esistono due esattamente uguali. Per questo, nel 2013, quando due galassie, ai lontani confini dell’Universo, sembravano essere sorprendentemente simili, una accanto all’altra, gli astronomi erano rimasti perplessi. Ora hanno finalmente risolto il mistero di questo “oggetto identico” nello spazio, chiamato Hamilton’s Object dal nome dell’astronomo della Shawnee State University di Portsmouth, in Ohio, Timothy Hamilton che quasi un decennio fa ha scoperto per caso questa coppia di galassie dai dati ottenuti dal telescopio spaziale Hubble. “Non sapevamo a cosa pensare – ha detto Hamilton – . Il primo pensiero è stato che forse stavamo con interagendo con altre galassie, ma i modelli non si adattavano molto bene”.

Solo nel 2015 sarebbe emersa una ragione plausibile. L’astronomo Richard Griffiths dell’Università delle Hawaii, vedendo Hamilton presentare il suo oggetto a un incontro, suggerii che il colpevole poteva essere un fenomeno raro, chiamato lente gravitazionale, dovuto puramente da un allineamento casuale di oggetti massicci nello spazio. Quando un oggetto massiccio si allinea tra noi e un oggetto più distante, si verifica un effetto ingrandimento dovuto alla curvatura gravitazionale dello spazio-tempo attorno all’oggetto vicino. Qualsiasi luce che si trovi a viaggiare in questo spazio-tempo segue questa curvatura e viene rilevata come distorta a vari gradi, ma anche spesso ingrandita e duplicata.

A supporto del fenomeno, Griffiths e il suo team hanno iniziato a cercare dati di rilevamento per un oggetto abbastanza massiccio da produrre l’effetto lente, trovando che tra noi e l’oggetto di Hamilton si nasconde un ammasso di galassie scarsamente documentato. Il lavoro del team, pubblicato sul Monthly Notice of the Royal Astronomical Society, ha rivelato che l’oggetto di Hamilton si trova a circa 11 miliardi di anni luce di distanza, e il lavoro di un altro team ha indicato che l’ammasso è distante circa 7 miliardi di anni luce.

Istantanea del telescopio spaziale Hubble mostra le immagini ingrandite di una galassia lontana incorporata in un ammasso di galassie. Gli "oggetti identici" sono dovuti a un fenomeno chiamato lente gravitazionale / NASA
Istantanea del telescopio spaziale Hubble mostra le immagini ingrandite di una galassia lontana incorporata in un ammasso di galassie. Gli "oggetti identici" sono dovuti a un fenomeno chiamato lente gravitazionale / NASA

La galassia stessa è una galassia a spirale barrata, in fase di formazione stellare grumosa e irregolare. Le simulazioni al computer hanno poi aiutato a determinare che le immagini duplicate possano essere create solo se la distribuzione della materia oscura è uniforme su piccole scale. “Questo ci dà già un’idea di quanto deve essere liscia la materia oscura di queste due posizioni” ha indicato l’astronoma Jenny Wagner dell’Università di Heidelberg in Germania.

I ricercatori hanno determinato che le due immagini identiche vengono create perchési trovano a cavallo di un’increspatura nello spazio-tempo, un’area di maggior ingrandimento creata dalla gravità di un filamento di materia oscura”. Si pensa che tali filamenti colleghino l’Universo in una vasta rete cosmica invisibile, unendo galassie  e ammassi di galassie, ma in realtà non sappiamo cosa sia la materia oscura, quindi ogni nuova scoperta che permette di mappare dove si trova, come è distribuita e come influenza lo spazio circostante è un’altra prova che alla fine aiuterà a risolvere anche questo mistero.

Sappiamo che è una qualche forma di materia, ma non abbiamo idea di cosa sia la particella costituenteha spiegato Griffiths – . Quindi non sappiamo affatto come si comporti. Sappiamo solo che ha una massa ed è soggetta alla gravità. Il significato dei limiti di dimensione sull’aggregazione o sulla levigatezza ci dà indizi su ciò che la particella potrebbe essere. Più piccoli sono gli ammassi di materia oscura, più massicce devono essere le particelle”.

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