Pubblicati i primi risultati relativi allo studio della materia oscura, basati su osservazioni effettuate nell’emisfero sud del nostro pianeta, grazie al VLT Survey Telescope (VST), il telescopio a grande campo di vista realizzato dall’INAF – Osservatorio Astronomico di Capodimonte, e installato accanto al Very Large Telescope dell’ESO, presso l’Osservatorio del Paranal in Cile. Il progetto osservativo VST KiDS (Kilo Degree Survey) permetterà agli astronomi di fare misure precise della materia oscura, della struttura degli aloni delle galassie e sull’evoluzione e formazione delle galassie stesse, e degli ammassi in cui molte di esse risiedono. I primi risultati del progetto KIDS mostrano come le proprietà osservate delle galassie siano profondamente connesse a quelle degli enormi aloni di materia oscura che le circondano.
Distribuzione di materia oscura (in rosa) ottenuta con weak lensing intorno ad un ammasso di galassie osservato nelle immagini della survey KiDS
Circa l’85% della materia dell’Universo è a noi “oscura”. Sebbene tale materia non emetta o assorba luce, gli astronomi possono individuarla grazie ai suoi effetti gravitazionali. La grande survey KIDS, cui partecipano diversi ricercatori dell’INAF degli osservatori di Capodimonte e Padova, in collaborazione con gruppi Olandesi, Tedeschi e Inglesi, sta ora mettendo in luce i rapporti tra la materia oscura e le galassie, la cui luce può essere osservata direttamente.
Uno dei principali obiettivi del VST è quello di tracciare in dettaglio la distribuzione della materia oscura, e di utilizzare le mappe di tale distribuzione per capire l’origine della misteriosa energia oscura – causa dell’espansione accelerata del nostro Universo.
Il metodo migliore per capire dove sia la materia oscura è attraverso l’effetto “lente gravitazionale”, ipotizzato dalla teoria della relatività di Einstein, e dovuto alla forza di gravità, capace di curvare la luce proveniente da galassie lontane, che si trovano oltre la materia oscura misurata, rispetto al sistema solare.
«KiDS ha come scopo primario quello di effettuare misure di weak lensing, ossia quel fenomeno di distorsione delle immagini di sorgenti lontane ad opera della distribuzione di massa del cosmo, previsto dalla Relatività Generale e molto efficace nel rivelare la presenza della Materia Oscura», spiega Nicola Napolitano responsabile del team KiDS dell’INAF – Osservatorio Astronomico di Capodimonte. «Questo tipo di misure è possibile da terra solo abbinando condizioni atmosferiche estremamente stabili, come quelle del Cerro Paranal in Cile, ad un telescopio con ottiche di elevata qualità, quale il VST. I dettagli eccezionali delle immagini risultanti ci permettono di misurare statisticamente queste deformazioni su grossi campioni di galassie».
Mario Radovich, responsabile del team KiDS dell’INAF – Osservatorio di Padova sottolinea che «intorno a strutture come i gruppi e gli ammassi di galassie, queste distorsioni ci permettono di misurare la massa contenuta negli aloni di materia oscura che dominano il campo gravitazionale degli ammassi stessi».
«Quando abbiamo concepito il VST, sapevamo che ci avrebbe fornito una nuova visione dell’Universo, perché molta dell’astrofisica legata alla formazione delle galassie è nei dettagli di come dimensioni e morfologia – oltre a luminosità e colori – evolvono nella storia cosmica», aggiunge con soddisfazione Massimo Capaccioli, ideatore del VST e membro del CdA INAF, che aggiunge «con KiDS speriamo di fare un passo avanti rispetto alla survey Sloan, grazie alla qualità dei dati e profondità delle osservazioni. Ci aspettiamo tanto: questo è solo un primo assaggio».
«Al momento abbiamo avuto modo di lavorare solo su circa il 10% dei dati di KiDS, dati che sono peraltro pubblici ed accessibili dall’archivio ESO, ma nel frattempo abbiamo già acquisito e ridotto circa un terzo dei 1500 gradi quadrati che saranno osservati -a completamento della survey– nei prossimi anni. I risultati sono molto promettenti, ma soprattutto i dati sono veramente unici e ci stanno rivelando dettagli sulla struttura interna della galassie senza precedenti», conclude Francesco La Barbera, co-responsabile del progetto di evoluzione delle galassie in KiDS.
Il team Italiano della Collaborazione KiDS: Mario Radovich (INAF-OAPd), Nicola R. Napolitano, Aniello Grado, Massimo Brescia, Stefano Cavuoti, Massimo Dall’Ora, Fedor Getman, Francesco La Barbera, Emanuella Puddu, Agatino Rifatto, Nivya Roy, Crescenzo Tortora (INAF-OACNa), Massimo Capaccioli, Giovanni Covone, Giuseppe Longo, Maurizio Paolillo (Dipartimento di Fisica, Università di Napoli).