Come nascondi qualcosa di così grande e luminoso come una galassia? Lo soffoca in polvere cosmica. Il telescopio spaziale Spitzer della NASA ha visto attraverso tale polvere per scoprire una popolazione nascosta di galassie mostruosamente luminose a circa 11 miliardi di anni luce di distanza.
Queste strane galassie sono tra le più luminose dell'universo, brillano con la luce equivalente di 10 trilioni di soli. Ma sono così lontani e così inzuppati di polvere, ci sono voluti gli occhi a infrarossi altamente sensibili di Spitzer per trovarli.
"Stiamo assistendo a galassie che sono essenzialmente invisibili", ha affermato il dott. Dan Weedman della Cornell University, Itaca, New York, co-autore dello studio che descrive in dettaglio la scoperta, pubblicato nel numero odierno di Astrophysical Journal Letters. “Le missioni a infrarossi passate hanno suggerito la presenza di galassie similmente polverose oltre 20 anni fa, ma quelle galassie erano più vicine. Abbiamo dovuto aspettare che Spitzer scrutasse abbastanza lontano nel lontano universo per trovarli. ”
Da dove viene tutta questa polvere? La risposta non è abbastanza chiara La polvere viene sfornata dalle stelle, ma non si sa come la polvere si sia sparsa per tutto le galassie. Un altro mistero è l'eccezionale luminosità delle galassie. Gli astronomi ipotizzano che una nuova razza di quasar insolitamente polverosi, gli oggetti più luminosi dell'universo, possano essere in agguato all'interno. I quasar sono come gigantesche lampadine al centro delle galassie, alimentate da enormi buchi neri.
Gli astronomi vorrebbero anche determinare se le galassie polverose e luminose come queste alla fine si sono evolute in più deboli e meno oscure come la nostra Via Lattea. "È possibile che stelle come il nostro Sole siano cresciute in quartieri più polverosi e luminosi, ma davvero non lo sappiamo. Studiando queste galassie, avremo un'idea migliore della storia della nostra galassia ", ha dichiarato il Dr. James Houck di Cornell, autore principale dello studio.
Il team guidato da Cornell ha prima scansionato una porzione del cielo notturno alla ricerca di segni di galassie invisibili usando uno strumento su Spitzer chiamato fotometro a imaging multibanda. Il team ha quindi confrontato le migliaia di galassie osservate in questi dati a infrarossi con le immagini ottiche a terra più profonde disponibili della stessa regione, ottenute dal National Wide Astronomy Observatory dell'Osservatorio sull'astronomia ottica. Ciò ha portato all'identificazione di 31 galassie che possono essere viste solo da Spitzer. "Questa vasta area ci ha impiegato molti mesi per sondare da terra", ha affermato il dott. Buell Jannuzi, investigatore co-principale per il Deep Wide-Field Survey, "quindi le polverose galassie che Spitzer ha scoperto sono veramente aghi in un pagliaio cosmico".
Ulteriori osservazioni usando lo spettrografo a infrarossi di Spitzer hanno rivelato la presenza di polvere di silicato in 17 di queste 31 galassie. I granelli di polvere di silicato sono blocchi planetari come la sabbia, solo più piccoli. Questo è il più lontano nel tempo in cui la polvere di silicato è stata rilevata intorno a una galassia. "Trovare polvere di silicato in questa epoca molto precoce è importante per capire quando sistemi planetari come il nostro sono sorti nell'evoluzione delle galassie", ha affermato il dott. Thomas Soifer, co-autore dello studio, direttore dello Spitzer Science Center, Pasadena, California, e professore di fisica al California Institute of Technology, sempre a Pasadena.
Questa polvere di silicato ha anche aiutato gli astronomi a determinare la distanza delle galassie dalla Terra. "Possiamo separare la luce da una galassia lontana usando uno spettrografo, ma solo se vediamo una firma riconoscibile da un minerale come il silicato, possiamo capire la distanza da quella galassia", ha detto Soifer.
In questo caso, le galassie risalgono a un'epoca in cui l'universo aveva solo tre miliardi di anni, meno di un quarto della sua età attuale di 13,5 miliardi di anni. Galassie simili a queste nella polverosità, ma molto più vicine alla Terra, sono state accennate per la prima volta nel 1983 attraverso osservazioni fatte dal satellite astronomico comune europeo NASA-Infrared. Successivamente, l'Osservatorio spaziale a infrarossi dell'Agenzia spaziale europea ha registrato debolmente oggetti vicini comparabili. Ci è voluta la maggiore sensibilità di Spitzer, 100 volte maggiore delle precedenti missioni, per cercare finalmente le polverose galassie a grandi distanze.
L'indagine del Deep Wide Field Field dell'Osservatorio sull'astronomia ottica nazionale ha utilizzato il telescopio di 4 metri (13 piedi) della National Science Foundation presso il Kitt Peak National Observatory, situato a sud-ovest di Tucson, in Arizona.
Il Jet Propulsion Laboratory della NASA, Pasadena, California, gestisce la missione Spitzer Space Telescope per la direzione della missione scientifica della NASA, Washington, DC. Le operazioni scientifiche vengono condotte presso lo Spitzer Science Center. JPL è una divisione di Caltech. Lo spettrografo a infrarossi è stato costruito da Ball Aerospace Corporation, Boulder, Colorado e Cornell; il suo sviluppo è stato guidato da Houck. Il fotometro per imaging multibanda è stato realizzato da Ball Aerospace Corporation, Università dell'Arizona, Tucson, Arizona, e Boeing North American, Canoga Park, California; il suo sviluppo è stato guidato dal Dr. George Rieke dell'Università dell'Arizona.
Il satellite astronomico a infrarossi è stato uno sforzo congiunto tra la NASA, il Consiglio di ricerca scientifica e ingegneristica, Regno Unito e l'Agenzia olandese per i programmi aerospaziali, Paesi Bassi.
Le concezioni, le immagini e le informazioni aggiuntive dell'artista sullo Spitzer Space Telescope sono disponibili su http://www.spitzer.caltech.edu.
Fonte originale: comunicato stampa Spitzer
