Un'illustrazione accurata delle giovani galassie tra <lve miliardi di anni luce di distanza Fare clic per ingrandire / a>
Gli astronomi hanno trovato chiare indicazioni che ciuffi di materia oscura sono le aree di cura per le galassie appena nate a circa dodici miliardi di anni luce di distanza. Un singolo nido di materia oscura può nutrire diverse giovani galassie. Questi risultati dei ricercatori dello Space Telescope Science Institute, dell'Osservatorio astronomico nazionale del Giappone e dell'Università di Tokyo confermano le previsioni della teoria della cosmologia attualmente dominante nota come modello Cold Dark Matter.
Studi recenti suggeriscono che la materia oscura pesa la materia ordinaria di un fattore sette. Sebbene la materia oscura non possa essere vista direttamente attraverso un telescopio, si rivela agli astronomi con la sua forte attrazione gravitazionale su stelle e gas vicini e persino su galassie.
Le galassie sono spesso raggruppate insieme e il modo in cui si raggruppano è determinato principalmente dalla gravità.
Studiando come si raggruppano le galassie, è possibile determinare come viene distribuita la materia oscura e come influenza la nascita e la crescita delle galassie. In passato, era estremamente difficile studiare il raggruppamento di giovani galassie. Le giovani galassie sembrano svenire a causa delle loro grandi distanze e trovarne abbastanza per studiare come si sono raggruppati è stata una sfida osservativa.
Masami Ouchi dello Space Telescope Science Institute e colleghi hanno usato il telescopio Subaru e la sua telecamera Suprime-Cam per studiare un pezzo di cielo nella costellazione di Cetus (la balena) chiamato Subaru / XMM-Newton Deep Survey Field (SXDS). Questo pezzo di cielo copre un'area cinque volte più grande della luna piena. Scattando immagini profonde e sensibili del campo in tre colori di luce visibile, il team SXDS è stato in grado di trovare circa diciassette mila (17.000) giovani galassie a dodici miliardi di anni luce di distanza. Questo numero è dieci volte maggiore rispetto ai precedenti studi su tali giovani galassie.
Sulla base di questi dati, il team ha scoperto che:
1) Esistono molte coppie di galassie con separazioni inferiori a ottocentomila (800.000) anni luce.
2) Anche a grandi distanze, le galassie sono fortemente raggruppate.
Entrambi questi risultati sono previsti se le galassie si trovano all'interno di gruppi di materia oscura. Il team SXDS ha confrontato i risultati osservativi in dettaglio con le previsioni teoriche basate su un modello Cold Dark Matter del membro del team Takashi Hamana e ha scoperto che il gruppo medio di nidi di materia oscura pesa fino a seicento miliardi (600.000.000.000) di soli e che un singolo ciuffo di materia oscura ospita più giovani galassie.
Indipendentemente, Nobunari Kashikawa dell'Osservatorio astronomico nazionale del Giappone e colleghi hanno anche usato la telecamera Suprime-Cam di Subaru per studiare un'area di cielo nella costellazione del coma Berenices (capelli di Berenice) chiamata Subaru Deep Field (SDF). Questo campo ha le dimensioni di una luna piena ma i dati disponibili sono due volte più sensibili dei dati del campo SXDS. Il team SDF ha trovato circa cinquemila (5.000) giovani galassie a una distanza di dodici miliardi di anni luce e ottocento (800) persino galassie più giovani a una distanza di dodici miliardi e cinquecento milioni di anni luce. Il team SDF è stato anche in grado di ricontrollare le identità delle giovani galassie prendendo i dati spettrali delle galassie con i telescopi Subaru e Keck. Il team SDF ha ottenuto indipendentemente i risultati 1) +2) sopra descritti e ha concluso che alcuni singoli gruppi di materia oscura ospitano più giovani galassie. Nelle immagini SDF, è possibile vedere diverse galassie appena nate rannicchiate insieme in una piccola area. Confrontando i dati SDF in dettaglio con le simulazioni al computer ad alta precisione della crescita dei blocchi in Cold Dark Matter del membro del team Masahiro Nagashima dell'Università di Kyoto, il team SDF ha concluso che i gruppi più pesanti di materia oscura hanno galassie più luminose e che questa preferenza produce le correlazioni trovate nell'osservazione reale.
Le due squadre insieme hanno trovato la prima prova concreta che le giovani galassie nell'universo primordiale sono incastonate in gruppi di materia oscura e che un singolo gruppo di materia oscura nutre diverse giovani galassie. Entrambe le squadre hanno sfruttato l'eccezionale capacità del telescopio Subaru di acquisire immagini sensibili in profondità su una vasta area di cielo.
Fonte originale: Comunicato stampa NAOJ
