Scansionando il cielo in microonde, la missione Planck ha ottenuto le sue prime immagini di ammassi di galassie e ha trovato un supercluster precedentemente sconosciuto che è tra uno dei più grandi oggetti dell'Universo. Il supercluster sta avendo un effetto sul Cosmic Microwave Background e le distorsioni osservate dello spettro CMB sono utilizzate per rilevare le perturbazioni della densità dell'universo, usando quello che viene chiamato effetto Sunyaev – Zel’dovich (SZE). Questa è la prima volta che viene scoperto un supercluster utilizzando SZE. In uno sforzo collaborativo, il veicolo spaziale XMM Newton ha confermato la scoperta nei raggi X.
L'effetto Effetto Sunyaev-Zel’dovich (SZE) descrive il cambiamento di energia sperimentato dai fotoni CMB quando incontrano un ammasso di galassie mentre viaggiano verso di noi, nel processo imprimendo una firma distintiva sul CMB stesso. Lo SZE rappresenta uno strumento unico per rilevare ammassi di galassie, anche ad alto spostamento verso il rosso. Planck è in grado di esaminare nove diverse frequenze di microonde (da 30 a 857 GHz) per rimuovere tutte le fonti di contaminazione dal CMB e, nel tempo, fornirà quella che si spera sia l'immagine più nitida dell'Universo primordiale di sempre.
"Mentre i fotoni fossili del Big Bang attraversano l'Universo, interagiscono con la materia che incontrano: quando viaggiano attraverso un ammasso di galassie, ad esempio, i fotoni CMB si disperdono dagli elettroni liberi presenti nel gas caldo che riempie l'ammasso", ha dichiarato Nabila Aghanim dell'Institut d'Astrophysique Spatiale di Orsay, in Francia, un membro di spicco del gruppo di scienziati Planck che studia i cluster SZE e le anisotropie secondarie. "Queste collisioni ridistribuiscono le frequenze dei fotoni in un modo particolare che ci consente di isolare il cluster che interviene dal segnale CMB."
Poiché gli elettroni caldi nel cluster sono molto più energici dei fotoni CMB, le interazioni tra i due in genere comportano la dispersione dei fotoni in energie più elevate. Ciò significa che, osservando il CMB nella direzione di un ammasso di galassie, si osserva un deficit di fotoni a bassa energia e un surplus di quelli più energici.
Il segnale SZE proveniente dal supercluster appena scoperto deriva dalla somma del segnale proveniente dai tre singoli cluster, con un possibile contributo aggiuntivo da una struttura filamentosa tra cluster. Ciò fornisce importanti indizi sulla distribuzione del gas su scale molto grandi, che a sua volta è cruciale anche per tracciare la distribuzione sottostante della materia oscura.
"Le osservazioni XMM-Newton hanno dimostrato che uno dei cluster candidati è in realtà un super cluster composto da almeno tre cluster singoli e massicci di galassie, che Planck da solo non avrebbe potuto risolvere", ha dichiarato Monique Arnaud, che guida il gruppo Planck seguendo fonti con XMM-Newton.
"Questa è la prima volta che un supercluster è stato scoperto tramite la SZE", ha detto Aghanim. "Questa importante scoperta apre una nuova finestra sui supercluster, che integra le osservazioni delle singole galassie ivi contenute."
I superclusori sono grandi assiemi di gruppi e ammassi di galassie, situati alle intersezioni di fogli e filamenti nella sottile rete cosmica. Mentre i cluster e i supercluster tracciano la distribuzione della materia sia luminosa che oscura in tutto l'Universo, la loro osservazione è cruciale per sondare come si sono formate ed evolute le strutture cosmiche.
Il primo sondaggio All-Sky di Planck è iniziato a metà agosto 2009 ed è stato completato a giugno 2010. Planck continuerà a raccogliere dati fino alla fine del 2011, durante il quale completerà oltre quattro scansioni all-sky.
Il team Planck sta attualmente analizzando i dati del primo sondaggio all-sky per identificare sia ammassi di galassie conosciute sia nuove per il primo catalogo di Sunyaev-Zel’dovich, che sarà rilasciato nel gennaio del 2011.
Fonte: ESA
