Il ricercatore del Dipartimento di Fisica dell’Università di Milano-Bicocca, Alejandro Benitez-Llambay, – in collaborazione con astronomi di Canada e Stati Uniti – ha osservato nel cuore del cosmo, a 14 milioni di anni luce dalla Terra, Cloud-9, un alone di materia oscura totalmente privo di stelle.
Le rilevazioni effettuate con i più potenti telescopi del mondo hanno confermato che l’alone Cloud-9 è il primo candidato certo di RELHIC (Reionization-Limited H I Cloud), un oggetto astrofisico previsto dal modello cosmologico ma mai osservato prima.
Cercare qualcosa e non trovarlo si trasforma in una scoperta rivoluzionaria
Il gruppo di ricerca internazionale ha sfruttato la potenza del telescopio spaziale Hubble, puntandolo su Cloud-9 per otto orbite (circa 13 ore complessive) e scrutando in profondità questa misteriosa nube di idrogeno, situata vicino alla galassia a spirale M94. «Con queste osservazioni abbiamo avuto la conferma che, nonostante la sua massa e la presenza di gas, Cloud-9 non è una galassia: in quest’area, estesa per oltre 1,4 kpc (4.500 anni luce), non brilla neppure una stella» spiega Alejandro Benitez-Llambay.
È questo il tratto distintivo che lo rende il primo candidato certo per essere un RELHIC.
Si tratta di una tipologia di aloni di materia oscura che, pur essendo esteso per ben 14.500 anni luce e contenendo grandi quantità di idrogeno neutro (HI), rimane del tutto privo di stelle.
La ricerca di questi oggetti sfuggenti ha richiesto una nuova generazione di telescopi con sensibilità senza precedenti, in grado di rilevare la debole emissione radio dell’idrogeno neutro con una risoluzione spaziale relativamente buona.
Immagine digitalizzata del cielo che copre una regione intorno a Cloud-9, una nube di gas senza stelle. La visualizzazione grafica relativa all’emissione radio dell’idrogeno neutro (H I) (A. Benítez-Llambay et al. 2024) è mostrata in rosso, mentre l’impronta delle osservazioni fatte con l’Advanced Camera for Surveys (ACS) del telescopio spaziale Hubble è mostrata in blu. © Tratto da: “The First RELHIC? Cloud-9 is a Starless Gas Cloud” di Gagandeep S. Anand, Alejandro Benítez-Llambay, Rachael Beaton, Andrew J. Fox, Julio F. Navarro, and Elena D’Onghia, pubblicato su “The Astrophysical Journal Letters”, DOI 10.3847/2041-8213/ae1584 / CC BY 4.0
Una galassia fantasma
Questi oggetti, previsti dal modello cosmologico, finora non erano mai stati osservati.
Secondo il modello, questi aloni sarebbero abbastanza massicci da trattenere parte del loro gas ma non abbastanza da superare la pressione termica e innescare la formazione delle stelle. Si creerebbe così quella che viene soprannominata “galassia fallita” o “galassia fantasma”.
«La prima rilevazione di Cloud-9 è stata effettuata nel 2023 dal radiotelescopio FAST (Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope) situato a Guizhou, in Cina» racconta il ricercatore.
«Dopo il rilevamento iniziale, l’oggetto è stato poi osservato da noi con il potente radiotelescopio Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) situato nel New Mexico: composto da 27 antenne disposte a forma di “Y” su un diametro di 36 km, è capace di ottenere una qualità di immagine e una risoluzione di gran lunga superiori rispetto a un telescopio a parabola singola».
La conferma con Hubble
A confermare che Cloud-9 non è una galassia “normale”, ma un unicum cosmico che conferma la previsione teorica di un RELHIC, hanno contribuito adesso le osservazioni con il telescopio Hubble, descritte dal nuovo studio.
Ora che si è aperta questa eccezionale finestra sui processi che governano la formazione delle galassie, Cloud-9 diventa un oggetto di inestimabile valore per studi futuri con osservazioni ottiche sempre più profonde.
La ricerca è stata pubblicata sulla rivista The Astrophysical Journal Letters.
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