di Sabrina Masiero, Dipartimento di Astronomia dell’Università degli Studi di Padova / INAF- Osservatorio Astronomico di Padova
Nell'immagine: L’ammasso di galassie del Perseo contiene 190 galassie che si estendono su circa 225 milioni di anni luce. Crediti: Robert Lupton e la “ Sloan Digital Sky Survey Consortium”.
Ogni cuoco conosce molto bene gli ingredienti per fare il pane: farina, acqua, lievito e … Naturalmente il tempo. Ma quali ingredienti chimici si trovano nella ricetta del nostro universo? La maggior parte di essi è costituita da idrogeno ed elio che vengono ad occupare i primi due posti nella famosa tavola periodica degli elementi. Meno abbondanti, ma molto più familiari, sono i cosiddetti elementi più pesanti, che vengono dopo l’idrogeno e l’elio. Questi “mattoni fondamentali”, come il ferro e altri metalli, si possono trovare in molti oggetti di uso quotidiano, dall’orsacchiotto di pezza dei propri figli alla teiera da cucina.
Recentemente un gruppo di astronomi, utilizzando l’Osservatorio orbitante in X, Suzaku, gestito in collaborazione tra NASA e Agenzia Spaziale Giapponese, ha scoperto quella che potremmo definire la riserva di metalli rari più grande nell’universo. Suzaku ha rilevato gli elementi cromo e manganese mentre stava osservando la regione centrale dell’ammasso di galassie del Perseo. Questi atomi (o metalli), fanno parte del gas caldo del mezzo intergalattico, che si viene a trovare tra le galassie. “Questa è la prima volta che viene trovato del cromo e del manganese in un ammasso” rivela Takayuki Tamura, astrofisico del Japan Aerospace Exploration Agency che ha portato avanti la ricerca. “In precedenza, questi metalli erano stati rilevati solamente nelle stelle della nostra Galassia o in altre galassie. Ora sono stati scoperti anche nello spazio intergalattico“.
Il gas dell’ammasso è estremamente caldo tanto da emettere radiazione X. Gli strumenti a bordo di Suzaku hanno scomposto la radiazione X nelle sue varie componenti in lunghezza d’onda, ottenendo uno spettro, una sorta di impronta chimica dei tipi e delle diverse quantità di elementi presentinel gas. Con il campo di vista di Suzaku si è potuto osservare una parte dell’ammasso che corrisponde a circa 1.4 milioni anni luce, pari ad un quinto dell’estensione totale di esso, contenente una grande quantità di atomi pesanti: il cromo è circa 30 milioni di volte superiore alla massa del Sole; il manganese come quantità espressa in massa solare, arriva all’incirca a 8 milioni.
Questa immagine dell’ Hubble Space Telescope mostra la galassia NGC 1275, che si trova nel centro dell’ammasso del Perseo. I filamenti rossi non sono altro che del gas freddo soggetto al campo magnetico. Crediti: NASA/ESA/Hubble Heritage (STScI/AURA)-ESA/Hubble Collaboration.
Sono le supernove a formare gli elementi più pesanti. Esse, inoltre, sono responsabili degli “outflow”, i cosiddetti superventi o”superwind”, che trasportano elementi pesanti nello spazio intergalattico quasi completamente vuoto di particelle.
“Dalla misura delle abbondanze dei metalli è possibile capire la storia chimica delle stelle nelle galassie, per esempio il numero e il tipo di stelle che si sono formate e quante di esse sono esplose nel passato” continua Tamura. Lo studio dei dati ricavati da Suzaku rivela che almeno 3 miliardi di supernove devono aver prodotto la quantità di cromo e manganese misurata. E su periodi dell’ordine di miliardi di anni, i “superwind” devono aver trasportato i metalli al di fuori dell’ammasso di galassie depositandolo nello spazio intergalattico.
Una storia completa dell’universo dovrebbe includere una comprensione di come, quando e dove gli elementi pesanti si sono formati, elementi chimici essenziali del resto alla vita stessa. Lo studio compiuto da Suzaku porta un notevole contributo a quello che potremmo definire “censimento chimico del cosmo”. “E’ una parte della comprensione dell’intera storia chimica della formazione degli elementi nel nostro universo” precisa Koji Mukai, a capo del Suzaku Guest Observer program, presso il Goddard Space Flight Center della Nasa, a Greenbelt, Md. Al momento sono noti oltre 10.000 ammassi di galassie e gli astronomi hanno appena iniziato questo tipo di lavoro. “Il risultato di Suzaku non può rispondere alle grandi domande, ma si tratta sicuramente del primo grande passo verso la comprensione chimica della storia dell’universo” conclude Tamura.
Questa immagine dall’ Japanese Advanced Satellite for Cosmology and Astrophysics rivela un bagliore dovuto al gas che raggiunge i 100 milioni di gradi Fahrenheit che avvolge l’ammasso del Perseo. Il rettangolo bianco indica l’area esplorata dal telescopio in X, Suzaky, e che ha permesso di rilevare il cromo ed il manganese. L’immagine è larga circa 2 gradi, che è circa quattro volte la larghezza apparente della Luna piena. Crediti: JAXA.
Lo studio è apparso il primo novembre scorso su “The Astrophysical Journal Letters”.
Per ulteriori informazioni: Suzaku Snaps First Complete X-ray View of a Galaxy Cluster alla pagina web: http://www.nasa.gov/mission_pages/astro-e2/news/xray_cluster.html .
Sabrina Masiero
Fonte: http://www.gruppolocale.it/?p=1729
Vedi: http://www.physorg.com/news181410279.html