17 Feb. 2011

 

Galassie: la giusta dose di materia oscura

 

Grazie al telescopio spaziale Herschel è stato possibile stabilire quanta materia oscura deve essere presente al momento della formazione di una galassia, affinché quest'ultima possa contrarsi, dar vita alle stelle ed evolvere più o meno tranquillamente per molti miliardi di anni.
Il ruolo della materia oscura nella genesi delle galassie si sta rivelando sempre più importante, mano a mano che aumentano le nostre conoscenze sulla distribuzione degli ammassi di galassie in varie epoche dell'universo. Benché ancora quasi nulla sappiamo di quella sostanza (di qui il nome "materia oscura"), sembra che siano stati proprio innumerevoli ammassamenti di quella sostanza, distribuiti nell'universo primordiale, ad attrarre gravitazionalmente quei gas destinati a trasformarsi in stelle e quindi nelle prime galassie.
Studiando tramite Herschel lo sfondo cosmico infrarosso prodotto da galassie lontane 10-11 miliardi di anni, alcuni ricercatori (fra i quali Asantha Cooray, University of California, Irvine; William Danchi, Herschel program scientist, NASA Headquarters in Washington; Jamie Bock, NASA's Jet Propulsion Laboratory, Pasadena; Alexandre Amblard, UC Irvine, primo autore dell'articolo su Nature) sono riusciti a determinare il quantitativo di materia oscura necessario per mantenere stabile il processo di formazione di una galassia: circa 300 miliardi di masse solari.
Se il quantitativo iniziale è inferiore, il processo si interrompe e il gas non riesce a dar vita a un sufficiente numero di stelle. Nel caso opposto, un eccessivo quantitativo di materia oscura impedirebbe al gas di raffreddarsi sufficientemente e la struttura finirebbe col frammentarsi, dando origine a numerose galassie nane.
Nell'immagine in alto vediamo una delle porzioni di cielo esaminate dal team di Herschel. Si tratta di una regione dell'Orsa Maggiore, nota col nome di "Lockman Hole", pressoché priva di oggetti appartenenti alla nostra galassia. Pertanto l'immagine è riempita unicamente da una fitta trama di lontanissime galassie, che risultano ammassate in gruppi con una frequenza più elevata di quanto finora creduto. E' stato attraverso la riproduzione numerica al computer di quella trama che si è potuto stabile l'esatto quantitativo di materia oscura necessario alla formazione di galassie stabili.

 

by Michele Ferrara & Marcel Clemens

credit: ESA/Herschel/SPIRE/HerMES