Quello della Chioma è un imponente ammasso composto da ben un migliaio di galassie che interagiscono tra loro a 350 milioni di anni luce da noi. Sembra una distanza abissale e invece Coma cluster è uno degli ammassi più vicini, tanto da consentire agli astronomi osservazioni molto dettagliate della sua emissione radio. L’ottima visibilità dell’ammasso della Chioma non dipende solo dalla sua vicinanza fisica alla nostra Via Lattea. A fare la differenza è anche la sua posizione in cielo, coincidente con un riferimento a cui non siamo abituati: il polo nord galattico. Questo insolito ma importante pilastro celeste si trova proprio nella costellazione della Chioma di Berenice (da cui poi ha preso il nome anche l’ammasso), ben lontano dalla parte più luminosa e visibile della nostra galassia. Una zona perfetta, insomma, per guardare fuori.
Nell’infografica (cliccare per ingrandire) si può individuare facilmente il punto di osservazione del cielo da parte del Sardinia Radio Telescope e il Polo nord galattico che si trova nella costellazone della Chioma di Berenice, da cui l’ammasso prende il nome. Questa zona del cielo è ideale per osservare fuori dalla via lattea in quanto lontana dall’alone luminoso che, appunto, caratterizza la Via Lattea. del disco. Crediti M. Murgia, S. Poppi, P. Soletta, Stellarium, Sdss
Alle numerose e storiche osservazioni del Coma cluster ora si aggiunge un nuovo studio, condotto da Matteo Murgia dell’Inaf di Cagliari e pubblicato sulla rivista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, che vede protagonista Srt – il Sardinia Radio Telescope – con osservazioni effettuate in due diverse bande di frequenza a 1,4 e 6,6 GHz.
«Grazie a una lunga serie di osservazioni con Srt dell’ammasso della Chioma», spiega Murgia a Media Inaf, «abbiamo ottenuto nuove immagini profonde dell’alone radio centrale e del relitto radio periferico, ricostruendo in maniera completa la brillanza delle strutture a larga scala. A 6,6 GHz sono stati rivelati sia il relitto radio che la parte centrale dell’alone in intensità totale e polarizzazione. Queste sono le immagini a frequenza più alta finora disponibili per queste sorgenti radio diffuse nell’ammasso, un record che estende le precedenti osservazioni effettuate con i due radiotelescopi single-dish più grandi del mondo: il Green Bank Telescope (Gbt) negli Stati Uniti e il radiotelescopio da 100 metri di Effelsberg, in Germania».
Dettaglio dell’osservazione dell’ammasso della Chioma a 6,6 GHz sovrapposta ad una immagine ottica (cliccare per ingrandire). L’alone radio al centro dell’immagine occupa all’incirca mezzo grado, ovvero la dimensione apparente della luna piena in cielo e può essere visto solo nelle onde radio, non nella luce visibile. Crediti: M. Murgia et al. 2024
A 6.6 GHz (ovvero 6.6 miliardi di cicli al secondo) le onde elettromagnetiche – che, ricordiamolo, viaggiano alla velocità della luce – hanno una lunghezza di 4,5 centimetri, configurandosi così come microonde in quell’intervallo che tecnicamente si chiama Super High Frequency e che, in radioastronomia, si restringe ulteriormente venendo definito banda C.
Il campo di osservazione in banda C è stato più o meno di quattro gradi quadrati. In quel vasto campo da gioco l’alone radio visto da Srt ha una dimensione angolare di 30 minuti d’arco, ovvero il famoso “mezzo grado di cielo” che occupa la luna piena. Alla distanza di 350 milioni di anni luce questa distanza angolare corrisponde a una panoramica frontale pari a circa 2 milioni e mezzo di anni luce, esattamente la distanza tra la Via Lattea – dunque noi – e la galassia di Andromeda, la nostra grande vicina di casa.
«Lo studio degli spettri di aloni e relitti radio», continua Murgia, «è particolarmente interessante alle alte frequenze, dove possono essere trovati vincoli importanti sui meccanismi fisici responsabili della loro formazione ed evoluzione. Tuttavia, misurare accuratamente i loro spettri su un ampio intervallo di frequenze è un compito difficile, sia per ragioni fisiche che tecniche. Queste sorgenti diffuse nel mezzo intergalattico presentano infatti una luminosità superficiale molto bassa alle frequenze superiori al GHz, che è proprio una parte dello spettro radio dove gli interferometri soffrono il cosiddetto problema della spaziatura zero mancante, che li rende “ciechi” alle strutture più grandi rispetto alla dimensione angolare corrispondente alla spaziatura minima tra le antenne. I telescopi single-dish di grandi dimensioni sono, invece, ottimali per rilevare emissioni su larga scala e sono quindi strumenti complementari agli interferometri operanti a bassa frequenza, come LoFar».
Matteo Murgia all’Inaf – Osservatorio astronomico di Cagliari a Selargius (CA). Crediti: P. Soletta/Inaf 2024
Insomma, parafrasando la saggezza popolare e le sue apparenti contraddizioni, è senz’altro vero che, con le osservazioni single dish chi fa da sé fa per tre, ma è altrettanto vero che, confrontando a posteriori i dati di vari telescopi, l’unione fa la forza.
Le osservazioni sono state effettuate nel 2016 nell’ambito di un progetto osservativo condotto dallo stesso Murgia, e all’epoca il Sardinia Radio Telescope non disponeva ancora dei nuovi ricevitori, installati nel 2023, che oggi consentono di osservare onde cortissime (fino a 3 millimetri) a frequenze altissime (fino a 116 GHz). Può darsi, dunque, che l’ammasso della Chioma possa riservare ancora nuove sorprese se osservato in questo range di frequenze.
Per saperne di più:
- Leggi su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society l’articolo “Sardinia Radio Telescope observations of the Coma Cluster”, di M. Murgia, F. Govoni, V. Vacca, F. Loi, L. Feretti, G. Giovannini, A. Melis, R. Concu, E. Carretti, S. Poppi, G. Valente, A. Bonafede, G. Bernardi, W. Boschin, M. Brienza, T.E. Clarke, F. de Gasperin, T.A. Ensslin, C. Ferrari, F. Gastaldello, M. Girardi, L. Gregorini, M. Johnston-Hollitt, E. Orrù, P. Parma, R.A. Perley, G.B Taylor e P. Marchegiani