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27 novembre 2011

Immagine Quadrupla di Una Galassia Nana a 12.8 Miliardi di Anni Luce Vista Attraverso Una Lente Gravitazionale

L'ammasso galattico MACS J0329.6-0211 fa da lente gravitazionale per diverse galassie lontanissime, tra cui anche una piccola galassia nana, amplificata in quattro immagini, segnate qui sopra in rosso. Credit: A. Zitrin et al.


Il processo chiamato "gravitational lensing" o della Lente Gravitazionale, è un fenomeno incredibilmente affascinante quanto complesso ed è uno strumento potentissimo a disposizione degli astronomi, che hanno la possibilità di esplorare galassie molto lontane in un dettaglio molto maggiore rispetto a quanto potrebbero fare altrimenti. La lente gravitazionale è un fenomeno fisico previsto dalla teoria della relatività generale: poiché la forza gravitazionale è in grado di deflettere i raggi di luce, è possibile che quando un corpo di grande massa viene a trovarsi fra una sorgente di luce e l'osservatore, i raggi di luce provenienti dalla sorgente vengano deviati in modo tale da provocare un'amplificazione del segnale luminoso simile a quella causata da una lente. Un secondo possibile effetto delle lenti gravitazionali è di deformare l'oggetto originale, giungendo a volte, se la posizione dell'oggetto è giusta, a generare immagini multiple di esso. Senza questa l'uso di questa tecnica, per gli astronomi, le galassie presenti al margine dell'universo visibile sarebbero soltanto dei piccoli puntini di luce, ma quando vengono amplificati dozzine di volte dalla gravità degli ammassi galattici presenti nel mezzo, gli astronomi riescono ad esplorare persino le proprietà delle loro strutture interne.

Recentemente, gli astronomi dell'Università di Heidelberg hanno scoperto una galassia amplificata dall'effetto di lente gravitazionale, che è stata classificata come tra le più distanti mai viste. Anche se poi ce ne sono di altre più lontane, questa è spettacolare per il fatto che si tratta di un rarissimo caso di lente quadrupla!

Le immagini di questa rimarchevole scoperta sono state ottenute dal Hubble Space Telescope nell'Agosto e Ottobre di quest'anno, usando un totale di 16 differenti filtri colorati, oltre ad alcuni dati aggiuntivi del Spitzer Space Telescope. L'ammasso galattico che ha piegato la luce della galassia nana dietro è l'ammasso MACS J0329.6-0211, e si trova a 4.6 miliardi di anni luce di distanza. Nell'immagine in apertura, la galassia sullo sfondo è stata divisa in quattro immagini, notificate da ovali rossi e segnate come 1.1-1.4. A destra si vedono i zoom particolari.

Riproduzione dei sistemi 1, 2 e 3 amplificati dalla gravità dell'ammasso MACS J0329.6-0211. Sotto ogni immagine c'è una versione corretta attraverso il modello usato dal team, per eliminare altro rumore. Credit: A. Zitrin/ J. Moustakas

Assumendo che la massa dell'ammasso è concentrata intorno alle galassie visibili, il team ha stimato che la massa totale della galassia distante era di solo qualche miliardo di volte la massa del Sole. Per fare un paragone, la Grande Nube di Magellano, una galassia nana che orbita la Via Lattea, pesa circa 10 miliardi di masse solari. Oltre alla massa, anche al grandezza della galassia si è scoperto essere molto piccola. Queste conclusioni sono a favore dell'ipotesi che in passato le prime galassie erano spesso piccole, e le grandi galassie attuali sono nate dopo continue collisioni di queste più piccole.

Le immagini mostrano la galassia nana osservata con vari filtri, a varie lunghezze d'onda. Credit: NASA/A. Zitrin

Questa galassia conferma anche le aspettative riguardo alla quantità di elementi pesanti, molto più bassa nelle stelle di allora rispetto a quelle della generazione del nostro Sole.
Anche la formazione stellare in questa galassia è molto alta. La percentuale a cui si pensa che le stelle nascano qui è più grande di altre galassie scoperte intorno alla stessa distanza, ma la presenza di piccoli cumuli più luminosi potrebbe suggerire che la galassia sta interagendo con qualche altra galassia, e questo porta alla formazione di nuove stelle.

http://arxiv.org/PS_cache/arxiv/pdf/1111/1111.5006v2.pdf

http://www.universetoday.com/91285/quadruply-lensed-dwarf-galaxy-12-8-billion-light-years-away/

  • http://pulse.yahoo.com/_LCN34O7Q72S34KXC3FOYZJ5S6Q Renzo

    Ottimo articolo molto interessante. Eviterei però di dire "la forza gravitazionale" che si rifà alla gravitazione di Newton, più semplicemente userei "l'incurvamento dello spazio-tempo". Saluti.

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