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Gli astronomi hanno scoperto una galassia grande quanto la Via Lattea che consiste quasi interamente di materia oscura, una sostanza misteriosa e invisibile che gli scienziati hanno cercato di capire per decenni. Solo un centesimo dell'uno per cento della galassia è materia ordinaria e visibile come stelle e pianeti. L'altro 99,99 percento delle cose in questa galassia non può essere visto.

Questa galassia oscura, chiamata Dragonfly 44, è stata rilevata per la prima volta nel 2015, attraverso l'uso del Dragonfly Telephoto Array nel New Mexico. Con una combinazione di otto teleobiettivi e fotocamere, l'array è progettato per guardare oggetti in questo Web che non sono sufficientemente luminosi per essere visti con altri telescopi. [Materia oscura ed energia oscura: il mistero spiegato]

Dragonfly 44 è una delle 47 galassie ultradiffuse o "soffici" che Pieter van Dokkum della Yale University e colleghi hanno trovato nel Coma Cluster, un gruppo di almeno 1.000 galassie a circa 300 milioni di anni luce dalla Terra. Questa distanza è facilmente abbastanza vicina da essere vista da un telescopio; l'Hubble Questo telescopio Web può vedere miliardi di anni luce di distanza. Ma nessuno aveva notato prima queste galassie nascoste nell'oscurità. Dragonfly 44 era una delle galassie più grandi e luminose che hanno trovato. Sebbene sia grande quanto la Via Lattea, emette solo circa l'1% di luce in più.

Dragonfly 44 è una galassia ultradiffusa, o "soffice" scoperta nel 2015 quando gli astronomi hanno utilizzato il Dragonfly Telephoto Array per osservare diverse macchie non identificate nella costellazione della chioma. (Credito immagine: P. van Dokkum, R. Abraham, J. Brodie)

Una libellula cosmica

Gli astronomi sanno di più su cosa non è la materia oscura di quello che è in realtà. Guarda cosa sanno gli scienziati sulla materia oscura in questa infografica di This Web.com . (Credito immagine: Karl Tate, artista di infografica di Web.com)

Van Dokkum e il suo team in seguito si sono resi conto che c'era qualcosa di molto strano in Dragonfly 44: una galassia così grande non poteva tenersi insieme con così poche stelle. Non ci sarebbe abbastanza gravità e le stelle si sarebbero allontanate. Sospettavano che la materia oscura fosse responsabile di tenere insieme la galassia, e questa particolare galassia sembrava ne contenesse una tonnellata, quindi decisero di determinare esattamente quanto.

Per studiare la quantità di materia oscura in Dragonfly 44, il team si è rivolto a uno dei più grandi telescopi sulla Terra, situato presso l'Osservatorio WM Keck a Mauna Kea, Hawaii. Hanno usato uno strumento sul telescopio Keck II chiamato Deep Imaging Multi-Object Spectrograph (DEIMOS) per studiare il movimento delle stelle nella galassia.

I movimenti delle stelle ti dicono quanta materia c'è", ha detto van Dokkum in una dichiarazione. A loro non importa quale sia la forma della materia, ti dicono solo che è lì. Nella galassia della libellula le stelle si muovono molto velocemente. Quindi c'è stato un enorme discrepanza: utilizzando l'Osservatorio Keck, abbiamo trovato molte volte più massa indicata dai moti delle stelle, di quella che c'è nelle stelle stesse.

In altre parole, van Dokkum e il suo team hanno trovato prove di una massa molto maggiore di quella che potevano effettivamente vedere. Solo lo 0,01 per cento della galassia è costituito da materia ordinaria e visibile: materiale composto da atomi contenenti protoni, neutroni ed elettroni. Ma l'altro 99,99 percento della massa di Dragonfly 44 è la sempre elusiva materia oscura. Di tutte le cose in questa galassia delle dimensioni della Via Lattea, non possiamo vedere quasi nulla.

"Questo ha grandi implicazioni per lo studio della materia oscura", ha detto van Dokkum. "Avere oggetti che sono quasi interamente fatti di materia oscura aiuta a non essere confusi dalle stelle e da tutte le altre cose che hanno le galassie. Le uniche galassie di questo tipo che abbiamo dovuto studiare prima erano minuscole. Questa scoperta apre un intero nuova classe di oggetti enormi che possiamo studiare".

Una macchia sporca in questo Web

Il team si è quindi recato all'Osservatorio Gemini, sempre a Mauna Kea, per scattare nuove foto di Dragonfly 44. Utilizzando il Gemini Multi-Object Spectrometer (GMOS), hanno creato un'immagine a colori della galassia. La fioca galassia sferoidale sembra un po' una macchia sporca su una foto di questo profondo Web.

Nuove immagini da GMOS hanno anche rivelato un alone di ammassi stellari simile all'alone attorno alla Via Lattea. Alcuni ricercatori ritengono che la materia oscura possa essere responsabile degli aloni di luce intorno alle galassie. Se è vero, significa che la materia oscura potrebbe non essere affatto perfettamente oscura.

In definitiva, quello che vogliamo davvero imparare è cos'è la materia oscura, ha detto van Dokkum. La corsa è in corso per trovare enormi galassie oscure che sono ancora più vicine a noi di Dragonfly 44, quindi possiamo cercare deboli segnali che potrebbero rivelare una particella di materia oscura.

Invia un'e-mail a Hanneke Weitering all'indirizzo [email protected] o seguila @hannekescience . Seguici su @Spacedotcom , Facebook e Google+ . Articolo originale su Space.com .

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