3/02/14

Un flash nel buio *

Sappiamo o –almeno- abbiamo intuito che tra galassia e galassia e tra ammasso e ammasso esiste una specie di tela di ragno che unisce tra di loro queste enormi strutture. Filamenti impercettibili, ma che in qualche modo collegano tutta la materia esistente, seconde regole e traiettorie che in qualche modo possono anche rifarsi alle ormai famose BAO. Questi filamenti sono composti di gas primigenio e possono benissimo rappresentare materia originale che non ha mai fatto parte di alcuna galassia. Una rete di informazione? Un sistema web primigenio? Chiamatelo come volete, fatto sta che i modelli lo prevedono, ma non è mai stato visto, dato che il gas è neutro non emette luce.

il web cosmico
Le simulazioni al computer suggeriscono che la materia dell’Universo sia distribuita attraverso una specie di enorme tela di ragno. La parte evidenziata dal quadrato ha un lato di dieci milioni di anni luce. La radiazione del quasar può agire come un “flash”, in modo da illuminare una parte del lunghissimo filamento adiacente. Fonte: S. Cantalupo

Tutto ciò che si può dedurre “osservativamente” dipende dall’assorbimento che questi filamenti causano alla luce di oggetti più lontani. Un metodo indiretto che avviene nel “buio”: fidarsi è bene, ma osservare è meglio! Oggi, finalmente, l’invisibile è stato visto, grazie al telescopio Keck delle Hawaii e a un quasar che ha diretto il suo potentissimo fascio energetico proprio nella direzione di uno di questi filamenti facendolo risplendere. La luce del quasar e della parte che ha illuminato ha impiegato circa 10 miliardi di anni luce per giungere al Keck, ma ha mostrato una scena importantissima che conferma tutti i modelli della struttura a grande scala del Cosmo.

La luce mandata verso di noi dal gas del filamento era originariamente ultravioletta ma è arrivata ormai nella zona viola dello spettro visibile. Il filamento illuminato dal quasar si estende per due milioni di anni luce, ma rappresenta sicuramente solo una piccola parte di qualcosa di ben più gigantesco.

In realtà, i quasar avevano già fatto luce su oggetti praticamente invisibili, ossia galassie “scure” che possono rappresentare una fase preparatoria o -in ogni modo- galassie ancora prive di stelle, forse troppo giovani e piccole per iniziare il processo della vita al loro interno. Mai, però, avevano illuminato un filamento. Nel caso del Keck si sono anche viste alcune galassie oscure, ma il vero interesse sta nella novità assoluta.

Cosa succederà a questi filamenti? Alcuni finiranno all’interno delle galassie, ma altri resteranno sicuramente nel vuoto intergalattico, veri e propri serbatoi di gas primigenio. Un primo risultato preliminare dice che la massa del filamento sembra essere dieci volte maggiore di quanto ipotizzino i modelli. Ora sappiamo come poterli rifinire, migliorare e -magari- diminuire un po’ la materia oscura…

quasar e filamento
Questa immagine mostra la nebulosa che si estende per due milioni di anni luce, scoperta attorno al luminosissimo quasar UM287 (al centro dell’immagine). La radiazione altamente energetica permette di far risplendere il gas di un filamento cosmico. Fonte: S. Cantalupo (UCSC).

 

19 commenti

  1. beppe

    Affascinante, il Quasar perso nella nebbia... ma il filamento è legato fisicamente al Quasar?

  2. Lampo

    Ma...quella al centro è una nebulosa o è l' insieme di filamenti che sono stati scoperti...? Perchè nella foto si parla di UN FILAMENTO...ma io non ho mica capito quale sia...
     
    Poi ho letto di recente un altro articolo in cui si dice che in realtà questi filamenti secondo il modello cosmologico standard dovrebbero essere formati all'84% di materia oscura...ma come si fa a dire ciò se la materia oscura non si sa nemmeno se esista o no (e che secondo me tra l'altro sparirà pian piano...) ...?

  3. Lucianodev

    Ne sapremo di più quando arriveranno le immagini del James Webb telescope
    la cui messa in orbita è prevista nel 2018.

  4. Supermagoalex

    Credo che la quantità di materia oscura venga dedotta calcolando i movimenti delle galassie e considerando gli effetti gravitazionali di questi filamenti, che non si spiegherebbero se fossero composti solo di materia barionica.

  5. Lampo

    Sì ma siccome non erano mai stati osservati prima, si potevano anche ipotizzare molto più spessi, più densi, ma di materia barionica...no?

  6. gioyhofer

    Molto affascinante....

  7. Forse, QUESTO articolo potrebbe esservi d'aiuto. Comunque, per riassumere: secondo il modello cosmologico standard, prima che si formassero le galassie l'Universo era riempito da un diffuso gas primordiale, composto sia da atomi ordinari che materia oscura. Secondo il modello, la gravità prima concentrò la materia oscura in aloni, poi essa fu seguita dalla materia ordinaria, ed in questi  aloni, che potrebbero anche definirsi "pozzi gravitazionali", si formarono e si fusero le galassie. Le simulazioni hanno ripetutamente dimostrato che non tutta la materia cadde in questi pozzi, e che invece alcuni ponti sottili sarebbero stati lasciati indietro, collegando le galassie in una rete cosmica. Alcune prove dell'esistenza dei filamenti della rete cosmica (fatti di materia oscura) sono state già trovate, deducendo la massa e la forma di questa ragnatela invisibile dal modo in cui si piega gravitazionalmente la luce proveniente dalle galassie più lontane, che per prospettiva si trovano dall'altra parte rispetto alla Terra .

     Il fatto è che il filamento trovato sembra essere 10 volte più massivo dell'atteso. E, se si può vedere, quella che si vede è per forza materia ordinaria. Un bel rompicapo...

  8. davide1334

    grazie red,stasera me lo leggo.... si un bel rompicapo,decisamente;comunque,partendo dal quadro che abbiamo sulla struttura a larga scala dell'universo,questa ragnatela indica che le galassie sono lungo i fili della ragnatela,giusto?tutti gli enormi vuoti,ovvero i "buchi" della rete sarebbero realmente
    vuoti? la famigerata materia oscura dove si collocherebbe? seguirebbe i filamenti o
    potrebbe essere ovunque? brancoliamo nel buio?anzi nell'"oscuro"? :mrgreen:

  9. beppe

    grazie Red, questa "rete cosmica" me la raffiguro come gli "occhielli" del brodo che mi piaceva spezzare da bambino, naturalmente la rete è tridimensionale, ma in sezione l'analogia calza. Magari c'è un bambino cosmico che spezza gli occhielli... ossia la materia oscura è più concentrata in prossimità delle galassie di quanto previsto dalla teoria.

  10. @davide1334: Quella "ragnatela" che vedi è il risultato di una simulazione basata su dati reali e su supposizioni teoriche. A seconda del contrasto scelto vedrai questi filamenti scomparire od allargarsi, questo perchè rappresentano valori di densità di materia. Questo significa che nelle zone dei filamenti c'è un'alta densità di materia, mentre nelle altre zone la densità è bassa. I "buchi" nella rete non sono a tutti gli effetti vuoti, ma sono zone con bassissima densità di materia (oscura o meno). Ammesso che la materia oscura esista, prima si è addensata lei, e poi è stata seguita dalla materia ordinaria. Quindi, nei filamenti dovrebbe esserci sia alta densità di materia oscura che di materia ordinaria. 
    @ beppe: o magari, la materia oscura non esiste. Magari, è materia normale, oppure vanno ricalcolati gli effetti della gravità. Chi lo sa.... Bello, comunque, il tuo paragone... ;) 

  11. AlexanderG

    Grande Red!

  12. gioyhofer

    Ciao Red,
    mi sfugge una cosa, me nel modello cosmologico standard la materia oscura è uniforme nell'universo? Per me sarebbe più logico pensare che la materia oscura si comporti come la materia ordinaria, con l'unica differenza che la prima non emette radiazione e quindi non si può vedere... Sbaglio se ragiono così???
    Grazie 

  13. Supermagoalex

    Su larga scala l'Universo è omogeneo, quindi dovrebbe essere così anche per la materia oscura.

  14. Come dice SMA, tutto dipende dalla scala scelta.
    Su grandi volumi l'universo è omogeneo, man mano che restringi li campo, maggiori saranno le discrepanze.
    Altrimenti, non potrebbero esistere galassie, stelle ecc., perchè un'uniformità assoluta impedirebbe qualsiasi aggregazione.... ;)

  15. SuperMagoAlex

    Per la precisione per larga scala si intende un'area di 300 milioni di anni luce  8-O
     

  16. davide1334

    è molto interessante e affascinante il concetto di larga scala dell'universo,un pò come giocare ad essere dio e riuscire a vedere il "quadro generale" dell'universo standone ai bordi(che poi non esistono...o no? :?: )...a tal proposito è curioso soffermarsi sulle incongruenze dell'omogeneità,tipo le grandi concentrazioni di materia e gli anomali  enormi vuoti,pare che la sonda planck abbia fatto un pò di luce sulla questione confermando il grande vuoto di eridano,già individuato precedentemente dal satellite wmap,un "buco" nella ragnatela  molto più grande degli altri(sull'ordine del miliardo di anni luce),che porta a speculazioni al limite del metafisico,alcuni scienziati ne ipotizzano un punto di scontro tra universi,che ne pensate?
    http://misteridelcosmo.altervista.org/nella_tela_del_cosmo.html
    ps:adesso quando torna enzo mi bacchetta,ma dobbiamo pur far passare il tempo anche noi,no? :mrgreen:

  17. Supermagoalex

    Sono appunto speculazioni, che con gli strumenti che abbiamo molto difficilmente verranno confermate dalle osservazioni. Diciamo che su queste teorie praticamente ognuno può dire la sua, con la quasi matematica certezza di non poter essere smentito  :wink:
    Rimane il fatto che sono argomenti molto affascinanti. 

  18. cari tutti,
    con l'aiuto di Red l'argomento mi sembra abbastanza ben chiarito. Il quasar è vicino al pezzo di ragnatela e l'illumina "localmente". L'omogeneità dipende dalla scala e dal fatto che in ogni parte si guardi, la materia è la "stessa" (pensateci bene... non è banale! E qui torniamo all'inflazione e all'entanglement...). Poco importa se ci sono buchi più o meno grandi... Sulla materia oscura dice bene SMA. Lo schema è quello che è, ma cambia il contributo della gravità totale.

  19. gioyhofer

    Bentornato Enzo.... Ci mancavi tanto....

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