Astronomi finanziati dall'UE hanno scoperto e misurato la distanza dell'ammasso di galassie più lontano e antico mai individuato. . Lo studio, pubblicato sulla rivista Astronomy and Physics, è stato parzialmente finanziato dal progetto UPGAL ("Understanding the physics of galaxy formation and evolution at high redshift") che si è aggiudicato quasi 940.000 euro nell'ambito del programma Idee del Settimo programma quadro (7° PQ).
Gli ammassi di galassie sono le più grandi strutture dell'universo tenute insieme dalla gravità e normalmente invecchiano con il tempo. Tuttavia, l'ammasso identificato dall'équipe di astronomi presenta evidenti segni di maturità, una rarità per un ammasso di galassie nell'universo primordiale.
Benché siano stati avvistati in precedenza ammassi ancora più lontani, questi erano in corso di formazione e non ancora sistemi maturi e stabili.
La luce emessa dall'ammasso di galassie ha impiegato così tanto tempo a raggiungere la Terra che gli astronomi hanno visto il cluster com'era quando l'universo aveva circa 3 miliardi di anni, meno di un quarto della sua attuale età. I risultati rivelano anche che l'ammasso di galassie è molto simile a quelli che esistono nell'attuale universo.
Tra le caratteristiche che segnalano l'età di un ammasso di galassie figurano la composizione delle sue stelle e il modo in cui trattiene il gas.
I risultati rivelano che, già intorno a 1 miliardo di anni fa, la maggior parte delle galassie che fanno parte dell'ammasso era composta di stelle, piuttosto che da protostelle. Questo ne fa un ammasso maturo e può essere classificato come simile, nella forma, alla Via lattea o all'Ammasso della Vergine.
Inoltre, l'ammasso emette raggi X che probabilmente provengono da una nube molto calda di gas tenue che riempie lo spazio tra le galassie e si è concentrato verso il centro dell'ammasso. Un ammasso tenuto insieme dalla propria gravità è un altro segnale di maturità, dal momento che gli ammassi più giovani non hanno ancora avuto il tempo di catturare gas caldo alla stessa maniera.
"Questi nuovi risultati corroborano l'ipotesi secondo cui gli ammassi esistevano quando l'universo non aveva nemmeno un quarto della sua età attuale", dice Raphael Gobat, ricercatore del Laboratoire AIM-Paris-Saclay in Francia. "In base alle attuali teorie, si suppone che questi ammassi siano molto rari e siamo stati molto fortunati a individuarne uno".
Per identificare l'ammasso, i ricercatori hanno usato una pletora di telescopi sia sulla Terra sia nello spazio, come il telescopio VLT (Very Large Telescope), situato nel deserto di Atacama, Cile, e gestito dall'Osservatorio europeo meridionale (ESO).
In un primo momento è stato avvistato un piccolo e curioso cumulo di oggetti rossi appena visibili con il telescopio spaziale Spitzer, che al momento sta orbitando intorno al Sole. "Ci siamo imbattuti per caso in questa galassia: la struttura ha catturato la nostra attenzione come una massa di galassie molto più rossa e molto più concentrata di quelle circostanti", spiega Emanuele Daddi del Laboratoire AIM-Paris-Saclay.
Le distanze da questi misteriosi oggetti sono quindi state misurate con il telescopio VLT.
Una volta stabilite le distanze, i componenti delle sue galassie sono stati analizzati utilizzando il telescopio spaziale Hubble di NASA ed ESA (Agenzia spaziale europea) e anche altri telescopi terrestri.
Sebbene ci siano voluti parecchi anni di osservazione per confermare di che tipo di struttura si trattasse, i futuri osservatori a raggi X potrebbero regolarmente individuare e studiare ammassi simili e svelare la loro struttura nel dettaglio.
Secondo l'équipe, se si trovassero altri ammassi di galassie come questo, potrebbero esserci ripercussioni sulla teoria, al momento ampiamente accettata, sul modo in cui si formano le strutture cosmiche.
"Questa scoperta ha mostrato, per la prima volta, che i vecchi ammassi erano già presenti quando l'universo era giovane e che siamo in grado di osservarli", dice il dott. Gobat. "Solo il tempo ci dirà cosa vogliono veramente dire "vecchio" e "giovane" e quali sono le implicazioni nel più ampio contesto della cosmologia".
Il programma Idee del 7°PQ è orientato all'indagine e il suo obiettivo è sostenere le iniziative nel campo della "ricerca di frontiera" condotte da équipe individuali che competono a livello europeo, sia in ambito monodisciplinare che interdisciplinare. I progetti sono finanziati sulla base di proposte presentate da ricercatori, sia del settore pubblico che privato, su materie di loro scelta e valutati esclusivamente sulla base del criterio di eccellenza stabilito da un processo di revisione paritetica.
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