{"id":8356,"date":"2019-12-02T19:12:35","date_gmt":"2019-12-02T18:12:35","guid":{"rendered":"https:\/\/www.media.inaf.it\/2019\/11\/18\/ammasso-stella-sunburst-reionizzazione\/"},"modified":"2019-12-02T19:20:04","modified_gmt":"2019-12-02T18:20:04","slug":"scoperta-la-talpa-dei-cunicoli-di-reionizzazione-media-inaf","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/cielipiemontesi.it\/?p=8356","title":{"rendered":"Scoperta la \u201ctalpa\u201d dei cunicoli di reionizzazione | MEDIA INAF"},"content":{"rendered":"

Porta la firma di un gruppo a guida italiana \u2013 guidato da Eros Vanzella dell\u2019Inaf di Bologna \u2013 l\u2019articolo che inchioda il \u201ccolpevole\u201d delle cavit\u00e0 di gas ionizzate osservate, grazie all\u2019effetto di lensing gravitazionale, nella galassia Sunburst, a 11 miliardi di anni luce da noi: a scavarli \u00e8 stato un ammasso stellare. Il pi\u00f9 antico mai confermato<\/strong><\/em><\/p>\n

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Nei due inserti \u00e8 mostrata l\u2019immagine in banda ottica ottenuta con Hubble da H. Dahle et al., adattata da E. Vanzella in scala di colori blu. In basso a destra \u00e8 mostrato uno degli archi contenenti sei immagini multiple (indicate con le frecce) dell\u2019ammasso stellare, e nell\u2019inserto in alto lo zoom di una di queste repliche. Il raggio dell\u2019ammasso \u00e8 inferiore a 60 anni luce e ha una massa di qualche milione di masse solari. Crediti per l\u2019immagine di sfondo: Ipoenk Graphic\/Flickr<\/p>\n<\/div>\n

Qualche giorno fa avevamo dato notizia<\/a>,<\/strong> qui su Media Inaf<\/em>, di uno studio<\/a> pubblicato su Science<\/em> relativo a una lontana galassia osservata con il telescopio spaziale Hubble grazie a una lente gravitazionale. Oltre a causare una spettacolare deformazione \u2013 tale da replicare la galassia per 12 volte lungo un arco, da cui il nome Sunburst Arc \u2013 l\u2019effetto amplificante della lente gravitazionale, dovuto a un ammasso di galassie presente lungo la linea di vista, ha permesso agli autori dello studio di cogliere dettagli altrimenti impensabili per un oggetto cos\u00ec distante \u00ad\u2013 parliamo di circa 11 miliardi di anni luce dalla Terra. La risoluzione cos\u00ec raggiunta ha consentito di intravedere indizi della fuoriuscita di fotoni ad alta energia attraverso una sorta di stretti canali di passaggio \u201cscavati\u201d nel gas non ancora ionizzato. Una scoperta di notevole importanza per chi cerca di comprendere i meccanismi che hanno determinato la fine delle dark ages \u2013<\/em> l\u2019epoca oscura dell\u2019universo \u2013 per mezzo di una transizione cruciale denominata reionizzazione<\/a>.<\/strong><\/p>\n

Ma da cosa sono prodotti questi fotoni ionizzanti, cos\u00ec energetici da strappare all\u2019idrogeno il suo unico elettrone? In altre parole: chi \u00e8 il colpevole, la \u201ctalpa\u201d responsabile di quei cunicoli ionizzati che bucano il gas neutro \u2013 e dunque opaco \u2013 dell\u2019antica galassia? La risposta l\u2019avevamo in casa senza saperlo. Nel senso che era stata pubblicata in un articolo<\/a> \u2013 uscito, un po\u2019 in sordina, l\u2019agosto scorso su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society<\/em> \u2013 firmato da numerosi ricercatori italiani, molti dei quali dell\u2019Istituto nazionale di astrofisica. Ed \u00e8 una risposta che da sola vale due risultati scientifici: la \u201ctalpa\u201d \u00e8 infatti risultata essere un ammasso stellare<\/strong> (primo risultato), e questo ammasso stellare \u00e8 il pi\u00f9 lontano<\/strong>, a oggi noto, di cui sia stata data conferma (secondo<\/em> risultato) che si tratti, effettivamente, di un ammasso.<\/p>\n

\u00abSiamo riusciti a dire con certezza che si tratta proprio di un ammasso stellare grazie all\u2019eccezionalit\u00e0 del Sunburst Arc, questo strepitoso oggetto amplificato dal lensing<\/em> gravitazionale\u00bb, spiega a Media Inaf<\/em> il primo autore dell\u2019articolo, Eros Vanzella<\/strong> dell\u2019Inaf di Bologna. \u00abL\u2019ingrandimento introdotto dall\u2019effetto lente ci ha infatti permesso di quantificare quanto l\u2019ammasso sia gravitazionalmente legato, nel senso che \u00e8 proprio una struttura a s\u00e9 stante, molto piccola, simile agli ammassi giovani locali. Ed \u00e8 la prima conferma dell\u2019esistenza di un ammasso stellare a distanza cosmologica\u00bb.<\/p>\n

Per giungere a questo difficile risultato, oltre alle immagini del telescopio spaziale Hubble il team guidato da Vanzella ha chiesto \u2013 e ottenuto \u2013\u00a0 tempo osservativo al Very Large Telescope dell\u2019Eso, in Cile, con gli spettrografi X-Shooter<\/a><\/strong> e Muse<\/a><\/strong>. La combinazione di immagini ad alta risoluzione e spettri ha consentito di raccogliere tutti gli indizi necessari a tracciare l\u2019identikit della \u201ctalpa\u201d: la luminosit\u00e0 in ultravioletto indica che si tratta di un insieme di qualche milione di stelle, la firma spettrale indica che sono stelle giovani e massicce, e il fatto che sia anche un oggetto non effimero \u2013 non destinato a dissolversi \u2013 lo si deduce dalla cosiddetta \u201cet\u00e0 dinamica<\/a>\u201d. Mettendo tutti questi indizi insieme, Vanzella e colleghi sono arrivati a stabilire che l\u2019agglomerato dal quale fuoriescono i fotoni che hanno scavato i canali \u2013 una \u201cpalla\u201d pi\u00f9 piccola di 60 anni luce di diametro \u2013 \u00e8 al di l\u00e0 di ogni ragionevole dubbio, appunto, un ammasso stellare.<\/p>\n

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Eros Vanzella, ricercatore all\u2019Inaf di Bologna, indica una delle immagini \u2013 ingrandite e replicate dalla lente gravitazionale \u2013 dell\u2019ammasso stellare analizzato nello studio da lui guidato. Fra quelli confermati, \u00e8 a oggi l\u2019ammasso stellare pi\u00f9 distante. Crediti: M. Malaspina\/Media Inaf<\/p>\n<\/div>\n

\u00abEd \u00e8 proprio questo ammasso che \u00e8 riuscito a \u201cperforare\u201d il mezzo interstellare della galassia stessa\u00bb, dice Vanzella, \u00abe quindi a trasportare fotoni fino al mezzo intergalattico. Fotoni con un\u2019energia superiore ai\u00a013.6 eV, il valore necessario per ionizzare gli atomi d\u2019idrogeno.<\/p>\n

L\u2019ammasso osservato, per quanto sia il pi\u00f9 antico mai confermato (risale a quando l\u2019universo aveva circa 3 miliardi di anni), si colloca in un\u2019epoca abbondantemente successiva a quella della reionizzazione, il cui inizio \u00e8 datato attorno alle prime centinaia di milioni di anni dopo il big bang.\u00a0 Ma per le sue caratteristiche pu\u00f2 essere considerato un valido analogo \u2013 questo il temine che usano gli scienziati \u2013 di ammassi risalenti al primo miliardo di anni di vita dell\u2019universo, ed \u00e8 per questo motivo che il processo osservato sta destando profondo interesse fra chi si occupa di reionizzazione. E se gli autori del paper su Science<\/em> si premurano di sottolineare come i \u201ccanali\u201d da soli possano s\u00ec aver contribuito alla reionizzazione dell\u2019universo, ma difficilmente esserne gli unici artefici, va anche sottolineato che questo \u00e8 solo il primo scoperto: come lui potrebbero essercene molti altri.<\/p>\n

\u00abAltri studi lasciano supporre che il numero di ammassi stellari a redshift<\/em> pi\u00f9 elevato sia molto maggiore, che cresca andando indietro nel tempo\u00bb, osserva a questo proposito Vanzella. \u00abQuindi se questo oggetto \u00e8 un primo esempio \u2013 per ora il solo \u2013 di un ammasso stellare in grado di compiere parte di un lavoro che qualcuno deve comunque aver compiuto, \u00e8 legittimo ipotizzare che questi oggetti possano aver giocato un ruolo significativo nella reionizzazione\u00bb.<\/p>\n

Per saperne di pi\u00f9:<\/strong><\/p>\n