Ne è emerso che l’ammasso di galassie PSZ2 G099.86+58.45, a circa sei miliardi di anni luce da noi, è tra i più densi dell’Universo conosciuto, così la sua periferia, che contiene sei volte la densità di materia che ci aspettava: “La struttura della materia dell’Universo non è disposta in maniera uniforme – spiega Mauro Sereno, ricercatore dell’Università di Bologna e dell’Inaf, che ha diretto lo studio pubblicato su Nature Astronomy – ci sono alcuni luoghi in cui si addensa, i nodi, collegati fra loro da filamenti. Anche noi, con la nostra galassia, siamo all’interno di un nodo. Ma è come guardare un palazzo dall’esterno oppure starci dentro. Si riesce a studiarlo meglio se lo si guarda da fuori. È quello che abbiamo fatto con questo ammasso”.
Sereno e il suo team hanno osservato una parte molto più vasta di cielo, fino a una distanza di 30 megaparsec, 6.000 miliardi di volte quella che separa la Terra dal Sole: “Noi siamo andati oltre alla parte centrale del nodo per studiare con una singola fotografia, anche la materia che si va ad aggiungere: nelle zone più centrali la materia è arrivata e ha trovato il suo equilibrio, nelle parti più esterne si sta ancora addensando”.
GIOCHI DI LUCE
Per ‘pesare’ tutta quella la massa, i ricercatori hanno usato una specie di bilancia naturale. Un effetto ottico predetto dalla teoria di Einstein, quello della “lente gravitazionale”. Grazie al fisico tedesco, infatti, sappiamo che la gravità è in grado di piegare anche la luce. Un fenomeno non raro osservato più volte. Per esempio ci sono circa 150.000 galassie dietro questo ammasso. La loro immagine arriva fino ai nostri telescopi perché distorta e “magnificata” dall’immensa forza gravitazionale di quest’ultimo, che funziona proprio come una lente.
Misurando la distorsione della luce gli scienziati hanno potuto calcolare quanta gravità agisce e quindi quanta massa è concentrata in questo angolo di cosmo: “Nelle zone più centrali di un ammasso la densità è migliaia di volte superiore alla densità media dell’universo – continua Sereno – più in periferia scende e ci si avvicina sempre più a quella media. Abbiamo calcolato che l’ammasso centrale, in questo caso, ha una massa che corrisponde a circa mille volte quella della Via Lattea”.
MATERIA ED ENERGIA OSCURA
Su scale molto grandi la materia si comporta in modo ‘strano’. Non basta ciò che vediamo a spiegare perché si muove in quella maniera, la materia ordinaria di cui i pianeti e le stelle sono composti è infatti appena il 5 per cento del totale di massa ed energia dell’universo. Per mettere a posto le cose è stato necessario teorizzare la presenza e l’influenza di materia ed energia oscura: “Il modello che funziona per spiegare tutto questo è il modello standard – precisa Sereno – secondo il quale sappiamo che la materia oscura si si addensa in nodi e filamenti.
E’ l’energia oscura, che contribuisce per i tre quarti dell’energia totale”.
Secondo i modelli, data una massa centrale di un ammasso, ci si aspetta che quella circostante abbia un certo valore. “Abbiamo misurato che però il valore è circa sei volte maggiore alla media”. Una circostanza che comunque non è ancora sufficiente per mettere in crisi il modello dell’Universo standard: “Si tratta della prima misurazione di questo tipo. Altre ne verranno, su altri nodi, in futuro – conclude Sereno – abbiamo fatto un po’ di test e simulazioni, la probabilità di trovare un sistema così è dell’1 per cento circa. È raro ma compatibile col modello”.
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