Roma – Identificato e caratterizzato per la prima volta con precisione un enorme filamento di gas caldo che collega quattro ammassi di galassie nel Superammasso di Shapley, una delle strutture più massicce dell’Universo vicino, il che rappresenta un passo cruciale per risolvere il mistero della materia “mancante” nell’Universo locale, confermando le previsioni dei modelli cosmologici più avanzati. A farlo una squadra internazionale di astronomi guidata da Konstantinos Migkas, dell’Osservatorio di Leida, nei Paesi Bassi e Florian Pacaud, dell’Università di Bonn, in Germania. La ricerca, riportata su Astronomy and Astrophysics, è stata condotta con il supporto tecnico e scientifico dell’ESA e della JAXA, sfruttando le capacità complementari dei telescopi XMM-Newton e Suzaku. Il filamento individuato si estende per circa 23 milioni di anni luce, attraversando diagonalmente il Superammasso di Shapley e collegando due ammassi di galassie a ciascuna estremità.
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- Una simulazione della “rete cosmica”, la vasta rete di fili e filamenti che si estende in tutto l’Universo. Stelle, galassie e ammassi di galassie prendono vita nei nodi più densi di questa rete e rimangono connessi da vasti fili che si estendono per molti milioni di anni luce. Questi fili sono invisibili all’occhio umano, ma possono essere scoperti da telescopi come l’XMM-Newto dell’ESA . Credito Collaborazione Illustris / Simulazione Illustris
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- Questa immagine mostra il nuovo filamento, che collega quattro ammassi di galassie: due a un’estremità, due all’altra. Questi ammassi sono visibili come punti luminosi nella parte inferiore e superiore del filamento (quattro punti bianchi circondati da un colore). Una fascia screziata di viola si estende tra questi punti luminosi, risaltando vividamente contro il cielo nero circostante; si tratta del filamento di gas caldo che emette raggi X, mai visto prima, e che contiene una porzione di materia “mancante”. La banda viola comprende i dati di Suzaku. Gli astronomi sono stati in grado di identificare e rimuovere qualsiasi possibile sorgente di raggi X “contaminante” dal filamento utilizzando XMM-Newton, lasciando dietro di sé un filamento puro di materia “mancante”. Queste sorgenti sono visibili qui come punti luminosi punteggiati – e rimossi – dall’emissione del filamento. Credito ESA/XMM-Newton e ISAS/JAXA
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- Questa immagine mostra il nuovo filamento, che collega quattro ammassi di galassie: due a un’estremità, due all’altra. Questi ammassi sono visibili come punti luminosi nella parte inferiore e superiore del filamento (quattro punti bianchi circondati da un colore). Una fascia screziata di viola si estende tra questi punti luminosi, risaltando vividamente contro il cielo nero circostante; si tratta del filamento di gas caldo che emette raggi X, mai visto prima, e che contiene una porzione di materia “mancante”. La banda viola comprende i dati di Suzaku. Gli astronomi sono stati in grado di identificare e rimuovere qualsiasi possibile sorgente di raggi X “contaminante” dal filamento utilizzando XMM-Newton, lasciando dietro di sé un filamento puro di materia “mancante”. Queste sorgenti sono visibili qui come punti luminosi punteggiati – e rimossi – dall’emissione del filamento. Credito ESA/XMM-Newton e ISAS/JAXA
La massa stimata del gas caldo contenuto nel filamento è circa dieci volte quella della Via Lattea, con temperature superiori ai 10 milioni di gradi. Grazie all’analisi combinata delle emissioni a raggi X, i ricercatori sono riusciti a isolare la debole luce del filamento rimuovendo le sorgenti di raggi X “contaminanti”, come buchi neri supermassicci, ottenendo così una mappa nitida e priva di interferenze. Da decenni, oltre un terzo della materia “normale”, barionica, prevista dai modelli cosmologici nell’Universo locale risultava “mancante”, non osservabile direttamente. Le simulazioni suggerivano che questa materia potesse trovarsi in filamenti di gas caldo, difficili da rilevare a causa della loro bassa densità e luminosità. La conferma dell’esistenza di questo filamento e la sua corrispondenza con le simulazioni rappresentano una validazione cruciale del modello standard del cosmo, suggerendo che la materia “mancante” sia effettivamente nascosta in queste strutture filamentose. Questa scoperta apre la strada a studi più dettagliati sulla “rete cosmica”, la vasta struttura a filamenti che forma lo scheletro dell’Universo visibile. La missione Euclid dell’ESA, lanciata nel 2023, è impegnata proprio nell’esplorazione della rete cosmica e nella comprensione della natura della materia e dell’energia oscura, che costituiscono il 95% dell’Universo ma rimangono ancora largamente misteriose. Come sottolinea Konstantinos Migkas, “per la prima volta, i nostri risultati corrispondono esattamente a ciò che osserviamo nel nostro modello principale del cosmo, qualcosa che non era mai accaduto prima”. La scoperta rafforza la fiducia nelle simulazioni cosmologiche e fornisce una chiave fondamentale per comprendere la distribuzione della materia nell’Universo, risolvendo un enigma che ha impegnato la comunità scientifica per decenni.(30Science.com)
