Sta sottoponendo gli studiosi a un vero e proprio rebus, celandosi nelle pieghe più profonde dell’Universo, ma non si tratta della materia oscura: la ‘fuggitiva’ in questione è la materia ordinaria, di cui circa un terzo manca all’appello nonostante le ricerche.
Questa materia, formatasi nei primi miliardi di anni dopo il Big Bang, è composta da idrogeno, elio e altri elementi e costituisce sia oggetti e corpi celesti, sia gli esseri umani. L’elusiva entità è al centro di due studi che hanno cercato di proporre una soluzione all’enigma, studiando i processi in atto all’interno del sistema di cluster galattici Abell 98.
Il primo, pubblicato su The Astrophysical Journal Letters (articolo: “Discovery of a pre-merger shock in an intercluster filament in Abell 98”), è stato coordinato dall’Università del Kentucky e si basa sui dati dell’osservatorio a raggi X Chandra della Nasa. Il secondo, invece, accettato per la pubblicazione su The Astrophysical Journal (articolo: “Suzaku Observations of the Cluster Outskirts and Intercluster Filament in the Triple Merger Cluster Abell 98”, disponibile in anteprima sulla piattaforma arxiv.org) è stato coordinato dal Center for Astrophysics-Harvard & Smithsonian e si basa sui dati del satellite a raggi X Suzaku dell’agenzia spaziale giapponese Jaxa.
Ambedue i saggi ipotizzano che almeno una parte di questa materia mancante potrebbe nascondersi all’interno di colossali filamenti di gas da tiepido a bollente (temperature da 10mila a 10 milioni gradi Celsius) nelle aree dello spazio tra le galassie e tra gli ammassi galattici. Questi filamenti sono stati chiamati ‘Whim’ (Warm-Hot Intergalactic Medium) ovvero ‘mezzo intergalattico tiepido-caldo’.
Il team del primo studio, impiegando Chandra per analizzare Abell 98, ha probabilmente trovato evidenza di questi Whim nello spazio tra i suoi ammassi. Gli astrofisici, che hanno sottolineato la difficoltà nell’individuazione di tali strutture, stavano scandagliando il sistema che contiene dei cluster in fase di impatto a una distanza di 1,4 miliardi di anni luce dalla Terra quando si sono imbattuti in una singolare struttura. Infatti, dai dati di Chandra emerge un ‘ponte’ di emissioni di raggi X tra due degli ammassi in collisione; questi soggetti contengono gas la cui temperatura va da 20 a 10 milioni di gradi Celsius (quest’ultimo più freddo).
Il gas più caldo proviene, probabilmente, da quello dei due cluster in sovrapposizione, mentre la temperatura e la densità del gas più freddo sono coerenti con le previsioni per i gas più caldi e densi negli Whim. Chandra ha anche rilevato la presenza di un’onda d’urto, notata per la prima volta nella fase iniziale di una collisione tra ammassi; l’onda potrebbe essere direttamente connessa alla scoperta degli Whim in Abell 98, dato che ha riscaldato il gas tra i due cluster nell’atto di scontrarsi.
Un’ulteriore evidenza della presenza dei filamenti Whim è emersa dai dati del satellite giapponese Suzaku; le informazioni sono state raccolte da una diversa prospettiva rispetto al cluster che conduce lo scontro. Le scoperte di Chandra e Suzaku indicano che i due ammassi sono situati lungo una struttura colossale, che si estende addirittura per 13 milioni di anni luce.
La collisione tra i due ammassi, quindi, ha fornito agli studiosi l’opportunità di osservare un fenomeno fisico estremo, raramente riscontrabile in altri scenari cosmici.
In alto: il sistema di cluster galattici Abell 98 (Crediti: raggi X, Nasa/Cxc/CfA/A. Sarkar – ottico: Nsf/NoirLab/Wiyn)
In basso: la medesima immagine, ma con le indicazioni delle strutture analizzate nei due studi.