Gli astronomi hanno usato i telescopi Subaru e Keck per scoprire giganteschi filamenti di galassie che si estendono per 200 milioni di anni luce nello spazio. I filamenti contengono almeno 30 enormi concentrazioni di gas, ognuna delle quali contiene 10 volte la massa della Via Lattea.
Una squadra di astronomi che utilizza i telescopi Subaru e Keck su Mauna Kea ha scoperto giganteschi filamenti tridimensionali di galassie che si estendono su 200 milioni di anni luce di spazio. Questi filamenti, che si sono formati a soli 2 miliardi di anni dopo la nascita dell'universo, sono le strutture più grandi mai conosciute. Sono costellati di oltre 30 grandi concentrazioni di gas, ciascuna fino a dieci volte più massiccia della nostra galassia. Queste gigantesche nuvole di gas sono probabilmente i progenitori delle più grandi galassie esistenti nello Space Magazine.
Questa scoperta è molto importante perché offre ai ricercatori nuove informazioni sulla struttura su larga scala del cosmo. Gli astronomi si aspettano che l'universo appaia relativamente liscio 2 miliardi di anni dopo la nascita dell'universo. Riassumendo l'importanza di questa scoperta, l'astronomo Ryosuke Yamauchi dell'Università di Tohoku disse: “Qualcosa di così grande e denso sarebbe stato raro nell'universo primordiale. La struttura che abbiamo scoperto e altre simili sono probabilmente i precursori delle più grandi strutture che vediamo oggi che contengono più gruppi di galassie. "
Filamenti giganti 3D di galassie
Il gruppo di ricerca ha usato il telescopio Subaru per fare uno studio dettagliato di una regione di cielo a 12 miliardi di anni luce dalla Terra che è nota per avere una grande concentrazione di galassie. Hanno usato la videocamera Subaru Suprime equipaggiata con filtri speciali progettati per essere sensibili alla luce delle galassie a quella distanza. I risultati hanno mostrato che questa concentrazione di galassie è solo una piccola porzione di una struttura molto più grande.
La struttura gigante appena scoperta si estende per oltre 200 milioni di anni luce e ha una concentrazione di galassie fino a quattro volte più densa della media dell'universo. Le uniche strutture note precedenti con una densità così elevata sono molto più piccole e misurano circa 50 milioni di anni luce in scala.
Utilizzando la macchina fotografica e lo spettrografo a oggetti deboli di Subaru (FOCAS) per studiare la distribuzione 3D delle galassie in questo filamento, il team ha anche scoperto almeno tre filamenti sovrapposti che compongono la struttura gigante.
Grandi concentrazioni di gas
Gli astronomi sapevano che questa regione conteneva almeno due grandi concentrazioni di gas. Uno di questi si estende per 400.000 anni luce. Un confronto con la galassia di Andromeda, che si ritiene abbia le stesse dimensioni della galassia della Via Lattea, mostra l'immensità relativa di questa struttura di gas.
I ricercatori hanno scoperto che queste grandi concentrazioni di gas si trovano vicino alle regioni di sovrapposizione dei filamenti.
Le osservazioni Subaru sono riuscite a trovare oggetti molto più deboli di quelli precedentemente scoperti in questa regione. Ad esempio, hanno trovato 33 nuove grandi concentrazioni di gas lungo la struttura filamentosa che si estendono per 100.000 anni luce. Questa è la prima volta che così tante grandi concentrazioni di gas, conosciute dagli astronomi come chiazze di alfa Lyman, sono state scoperte nell'universo distante.
Gli astronomi pensano che tali chiazze di alfa di Lyman, così chiamate da quando sono viste nella linea di emissione di idrogeno di Lyman alfa, sono probabilmente legate alla nascita delle più grandi galassie. Nel modello del "riscaldamento gravitazionale", le chiazze sono regioni in cui il gas sta collassando sotto la propria gravità per formare una galassia. Il modello di "fotoionizzazione" attribuisce l'emissione del gas alla ionizzazione da parte della luce ultravioletta proveniente da stelle appena nate o da un enorme buco nero. Il modello di "shock shocking" o "superwind galattico" ipotizza che il bagliore del gas sia causato dalla morte di molte massicce stelle nate all'inizio della storia dell'universo, vivendo brevi vite e poi morendo in esplosioni di supernova che esplodono gas circostante. I membri del team Yoshiaki Taniguchi e Yasuhiro Shioya (Università di Ehime) hanno sostenuto il modello del superwind galattico.
Le osservazioni con lo spettrografo DEIMOS sul telescopio Keck II hanno rivelato che il gas all'interno delle chiazze si muove con velocità superiori a 500 chilometri al secondo (300 miglia al secondo). L'entità delle concentrazioni di gas e la velocità del materiale al loro interno suggeriscono che queste regioni devono essere fino a dieci volte più grandi della Galassia della Via Lattea.
Le macchie mostrano una grande varietà di forme e luminosità. Ad esempio, alcuni mostrano caratteristiche simili a bolle che corrispondono a simulazioni al computer di venti galattici come quelle di Masao Mori (Università di Senshu) e Masayuki Umemura (Università di Tsukuba). Esistono anche macchie diffuse e costituite da diverse galassie.
"Galassie di varie dimensioni ci circondano", ha detto Yuichi Matsuda dell'Università di Kyoto. "Le grandi concentrazioni di gas che abbiamo trovato possono dirci molto su come sia arrivato il più grande di questi."
Questi risultati sono stati pubblicati in una serie di articoli di ricerca su Astronomical Journal e Astrophysical Journal.
Fonte originale: comunicato stampa Subaru
