La nascita di un ammasso di galassie nel giovane universo

This image shows the protocluster around the Spiderweb galaxy (formally known as MRC 1138-262), seen at a time when the Universe was only 3 billion years old. Most of the mass in the protocluster does not reside in the galaxies that can be seen in the centre of the image, but in the gas known as the intracluster medium (ICM). The hot gas in the ICM is shown as an overlaid blue cloud. The hot gas was detected with the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), of which ESO is a partner. As light from the cosmic microwave background –– the relic radiation from the Big Bang –– travels through the ICM, it gains energy when it interacts with the electrons in the hot gas. This is known as the Sunyaev-Zeldovich effect. By studying this effect, astronomers can infer how much hot gas resides in the ICM, and show that the Spiderweb protocluster is in the process of becoming a massive cluster held together by its own gravity.

Utilizzando i potenti occhi del telescopio Alma dell’Eso, un team di astronomi ha scoperto un’immensa riserva di gas caldo intrappolato in un ammasso di galassie ancora in formazione. Questo ammasso è nei pressi della galassia Spiderweb, chiamata così perché sembra un gigantesco ragno cosmico. Spiderweb si trova a una distanza che corrisponde all’epoca in cui l’universo aveva soltanto 3 miliardi di anni, oltre 10 miliardi di anni fa.

Il nuovo studio, pubblicato su Nature e guidato da Università di Trieste e Inaf, ha quindi permesso di fare un salto indietro nel tempo alle primissime fasi di formazione di un ammasso di galassie.

Il team di ricerca ha osservato minuscoli cambiamenti nella radiazione cosmica di fondo – le deboli radiazioni rimaste dopo il Big Bang. Questi cambiamenti, dovuti alla presenza di elettroni in rapido movimento, hanno rivelato a loro volta la presenza del gas caldo nell’ammasso di galassie di Spiderweb.

La scoperta di questo gas nel giovane universo può aiutare gli astronomi a comprendere meglio il meccanismo di formazione degli ammassi di galassie.

Immagine in apertura: L’ammasso di galassie in formazione intorno alla galassia Spiderweb. Crediti: Eso/Di Mascolo et al.; Hst: H. Ford

Giulia Bonelli: Giornalista scientifica