L'ammasso di galassie Abell 1689, composto da circa 1.000 galassie. Crediti: NASA-ESA
Solo qualche giorno fa avevamo dato la notizia della scoperta di cinque galassie agli albori dell’universo sfruttando il fenomeno della lente gravitazionale con osservazioni del satellite Herschel. Ora, con la stessa metodologia, ma con le osservazioni del telescopio spaziale Hubble, un gruppo di astronomi è riuscito a tracciare la mappa ad oggi più dettagliata della materia oscura, l’invisibile ed enigmatico elemento che sembra costituire la maggior parte della massa dell’universo.
Dan Coe del Jet Propulsion Laboratory della NASA a Pasadena, in California, insieme con altri ricercatori, ha sfruttato tutta la potenza della Advanced Camera for Surveys di Hubble per tracciare la distribuzione della materia invisibile nel gigantesco ammasso di galassie denominato Abell 1689, che si trova 2,2 miliardi di anni luce da noi. La forza di attrazione gravitazionale generata dall’ammasso deflette la radiazione luminosa prodotta dalle galassie che si trovano dietro l’ammasso rispetto alla nostra linea di vista, agendo così come una vera e propria lente. Questo effetto è tanto più intenso quanto maggiore è la concentrazione di materia – visibile ma soprattutto oscura – che si trova nell’ammasso. E proprio valutando questo effetto, gli astronomi hanno stimato la quantità di materia oscura all’interno di Abell 1689, scoprendo che nella zona centrale dell’ammasso la sua concentrazione è nettamente maggiore di quanto indicato dalle simulazioni al calcolatore. Una scoperta sorprendente, che anticipa di alcuni miliardi di anni l’epoca in cui questo ammasso dovrebbe essersi formato.
Questa nuova mappa potrebbe rivelarsi una vera e propria miniera di informazioni anche sul ruolo dell’energia oscura nelle prime fasi di formazione dell’universo. Dalle prime analisi dei dati emergono infatti importanti indicazioni sul fatto che gli ammassi di galassie possono dunque essersi formati più rapidamente di quanto ritenuto finora, prima che gli effetti prodotti dall’energia oscura bloccassero la loro crescita. L’energia oscura – l’altro enigmatico “attore” nell’evoluzione dell’universo – gioca infatti un ruolo antagonista rispetto all’attrazione gravitazionale esercitata dalla materia oscura. L’energia oscura allontana le galassie le une dalle altre, stirando lo spazio tra di loro e bloccando di fatto la formazione di strutture a grande scala come gli ammassi di galassie. E proprio per comprendere come si sia svolto questo braccio di ferro tra smisurate forze opposte risulta determinate conoscere quale fosse la distribuzione di materia oscura nell’universo primordiale.
Per indagare ancora più a fondo questi aspetti fondamentali per ricostruire l’evoluzione dell’universo e delle sue strutture nei primi miliardi di anni dopo il Big Bang, gli astronomi stanno progettando nuove campagne osservative su altri ammassi di galassie per studiare l’influenza dell’energia oscura. Un importante programma di Hubble, che analizzerà la materia oscura negli ammassi galattici è il Cluster Lensing and Supernova survey with Hubble (CLASH). In questa indagine, il telescopio spaziale studierà 25 ammassi, per un totale di un mese cumulativo di osservazioni, distribuite nei prossimi tre anni. Gli agglomerati galattici che sono stati selezionati emettono intensi flussi di raggi X, segnale della presenza di grandi quantità di gas caldo al loro interno e quindi di grande massa concentrata in essi, proprio come Abell 1689.