Credito d'immagine: Chandra
Una nuova immagine presa dall'osservatorio a raggi X di Chandra sta aiutando gli astronomi a comprendere la composizione della materia oscura nell'Universo. I dati dei raggi X mostrano che la densità della materia oscura aumenta uniformemente fino al centro della galassia, che corrisponde alle previsioni del modello della "materia oscura fredda". Questo modello prende il nome dal presupposto che le particelle di materia oscura si muovessero lentamente quando si formarono le galassie e interagirono con la materia normale solo attraverso la gravità.
Gli astronomi hanno usato l'osservatorio a raggi X Chandra della NASA per realizzare la sonda più dettagliata della distribuzione della materia oscura in un enorme ammasso di galassie. I loro risultati indicano che circa l'80 percento della materia nell'universo è costituito da materia oscura fredda - misteriose particelle subatomiche lasciate dal denso universo primordiale.
Chandra osservò un ammasso di galassie chiamato Abell 2029 situato a circa un miliardo di anni luce dalla Terra. L'ammasso è composto da migliaia di galassie avvolte in una gigantesca nuvola di gas caldo e una quantità di materia oscura equivalente a più di cento trilioni di soli. Al centro di questo ammasso c'è un'enorme galassia di forma ellittica che si ritiene sia stata formata dalle fusioni di molte galassie più piccole. I dati dei raggi X mostrano che la densità della materia oscura aumenta uniformemente fino alla galassia centrale del cluster. Questa scoperta concorda con le previsioni dei modelli di materia oscura fredda, ed è contraria ad altri modelli di materia oscura che prevedono un livellamento della quantità di materia oscura al centro del cluster.
"Sono rimasto davvero sorpreso da quanto potessimo misurare la materia oscura così profondamente nel nucleo di un ricco cluster", ha dichiarato Aaron Lewis dell'Università della California, Irvine, autore principale di un documento che descrive i risultati in un recente numero di The Diario astrofisico. "Abbiamo ancora poca idea dell'esatta natura di queste particelle, ma i nostri risultati mostrano che devono comportarsi come una fredda materia oscura".
La materia oscura fredda prende il nome dal presupposto che le particelle di materia oscura si muovessero lentamente quando le galassie e gli ammassi di galassie iniziarono a formarsi. Le particelle di materia oscura interagiscono tra loro e la materia "normale" solo attraverso la gravità.
Il successo degli astronomi nel porre tali vincoli così stretti sulla distribuzione della materia oscura era in parte dovuto alla capacità di Chandra di creare una mappa ad alta intensità e temperatura ad alta risoluzione e in parte alla scelta di un obiettivo. L'ammasso e la galassia centrale sono insolitamente regolari, con poco o nessun segno di disturbo.
Il gas caldo in un ammasso è tenuto nell'ammasso principalmente dalla gravità della materia oscura, quindi la distribuzione del gas caldo è determinata da quella della materia oscura. Misurando con precisione la distribuzione dei raggi X dal gas caldo, gli astronomi sono stati in grado di effettuare la migliore misurazione della distribuzione della materia oscura nella regione interna di un ammasso di galassie.
"Mentre Abell 2029 potrebbe essere noioso da guardare per la persona media", ha affermato David Buote, coautore del documento, "è una vera delizia per gli astrofisici studiare, perché consente un confronto molto diretto e accurato della teoria e osservazione."
Ad esempio, precedenti osservazioni sull'idra Un ammasso di galassie di Larry David del Centro di astrofisica di Harvard-Smithsonian a Cambridge, Massachusetts, e colleghi hanno trovato un risultato simile, ma l'evidenza di un'attività esplosiva nella galassia centrale ha reso difficile trarre conclusioni definitive sulla natura della materia oscura. Il profilo della materia oscura dedotto per Abell 2029 fornisce la prova che i risultati di Hydra sono affidabili ed è un'importante conferma indipendente delle previsioni sulla materia oscura fredda.
Anche John Stocke dell'Università del Colorado, Boulder, è stato coinvolto in questa ricerca. Chandra osservò Abell 2029 con il rivelatore ACIS per 5,6 ore il 12 aprile 2000. Il Marshall Space Flight Center della NASA, Huntsville, Alabama, gestisce il programma Chandra per l'Office of Space Science, quartier generale della NASA, Washington. Northrop Grumman di Redondo Beach, California, precedentemente TRW, Inc., è stato il principale appaltatore di sviluppo per l'osservatorio. L'Osservatorio Astrofisico Smithsonian controlla le operazioni scientifiche e di volo dal Centro radiografico Chandra di Cambridge, Massachussets.
Fonte originale: Chandra News Release
