L’Universo aveva solo 2 miliardi di anni, ma le immagini ad alta definizione della “ragnatela cosmica” che struttura l’Universo hanno viaggiato per poco meno di 12 miliardi di anni prima di diventare visibili dalla Terra e osservate grazie a uno studio guidato da ricercatori dell’Università di Milano-Bicocca che ha catturato una struttura cosmica risalente a un Universo molto giovane.
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- Immagine della porzione di cielo nella direzione del MUDF (MUSE Ultra Deep Field, la regione di cielo oggetto delle osservazioni MUSE). Sullo sfondo, a colori, le galassie osservabili davanti e dietro al filamento cosmico, visibile in viola. Le due galassie agli estremi della struttura, avvolte da nubi di gas, ospitano al centro buchi neri supermassicci, visibili in azzurro. © Joseph DePasquale / Space Telescope Science Institute
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- In rosso, l’immagine del gas diffuso contenuto all’interno del filamento cosmico che connette due galassie, evidenziate da una stella gialla, estendendosi su una vasta distanza di 3 milioni di anni luce. © Davide Tornotti / UNIMIB
Sfruttando le capacità offerte dal sofisticato MUSE (Multi-Unit Spectroscopic Explorer), innovativo spettrografo installato presso il Very Large Telescope dell’European Southern Observatory, in Cile, il gruppo di ricerca coordinato da Michele Fumagalli e Matteo Fossati, professori nell’unità di Astrofisica dell’Università di Milano-Bicocca, ha condotto una delle più ambiziose campagne di osservazione che apre una nuova prospettiva per comprendere l’essenza della materia oscura.
Immagine di un’ampia regione dell’universo come predetta da simulazioni basate sul modello cosmologico attuale e condotte con super computer. Nell’immagine osserviamo, in bianco, il tenue bagliore del gas presente nei filamenti cosmici che disegna una fitta trama cosmica. All’intersezione di questi filamenti, in rosso, è visibile il gas all’interno delle galassie, che dà vita a nuove stelle. © Alejandro Benitez-Llambay / Università di Milano-Bicocca
La materia oscura costituisce circa il 90% di tutta la materia presente nell’Universo e determina la formazione e l’evoluzione di tutte le strutture che osserviamo su grandi scale nel Cosmo. «Sotto l’effetto della forza di gravità, la materia oscura disegna un’intricata trama cosmica composta da filamenti, alle cui intersezioni si formano le galassie più brillanti» ha spiegato Michele Fumagalli. «Questa ragnatela cosmica è l’impalcatura su cui si creano tutte le strutture visibili nell’Universo: all’interno dei filamenti il gas scorre per raggiungere e alimentare la formazione di stelle nelle galassie».
«Per molti anni, le osservazioni di questa ragnatela cosmica sono state impossibili: il gas presente in questi filamenti è infatti così diffuso da emettere solo un tenue bagliore, indistinguibile dagli strumenti allora disponibili», commenta Matteo Fossati.
MUSE, grazie alla sua elevata sensibilità alla luce, ha consentito agli scienziati di ottenere immagini dettagliate di questa ragnatela cosmica.
Lo studio è stato guidato da Davide Tornotti, dottorando dell’Università di Milano-Bicocca, in collaborazione con l’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF). La scoperta è stata pubblicata su Nature Astronomy nell’articolo “High-definition imaging of a filamentary connection between a close quasar pair at z=3”.
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