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LA LENTE COSMICA E LA GALASSIA CHE VIENE DA LONTANO

20 Settembre 2012 , Scritto da Eleonora Gitto

Da non credersi! Un enorme ammasso di galassie, MACS1149+2223, con una massa circa 2,5 milioni di miliardi di volte quella del Sole, è diventato un vero e proprio telescopio gravitazionale, permettendo di focalizzare la debole luce di una galassia che dista 13,2 miliardi di anni luce dal pianeta Terra, la più lontana mai osservata fino ad ora, nata subito dopo l'origine dell'universo. In breve, la luce che arriva a noi oggi è stata emessa circa 13,2 miliardi di anni fa quando l'universo aveva solo 500 milioni di anni. La ricerca, pubblicata su Nature, è della Johns Hopkins University di Baltimora.

Lente cosmica

Lente cosmica

Ovviamente la scoperta, fatta dagli scienziati impegnati nel progetto CLASH (Cluster Lensing And Supernova survey with Hubble), è stata possibile grazie i telescopi spaziali Hubble e Spitzer. L’ammasso di galassie MACS1149+2223 è stato sfruttato utilizzando il fenomeno della lente gravitazionale forte. In pratica, sfruttando il fenomeno basato sulla Teoria della Relatività Generale di Einstein, che afferma che la materia contenuta nelle strutture cosmiche è in grado di curvare la traiettoria di fotoni provenienti da sorgenti più lontane, l'ammasso di galassie si è trasformato in un vero e proprio telescopio gravitazionale. Ammassi di galassie come queste sono le più potenti lenti gravitazionali osservabili e che, a volte, possono produrre delle distorsioni nelle immagini di galassie lontane. Così, MACS1149+2223 amplificando di quindici volte la luce proveniente da questa vetusta galassia, ha permesso di rilevarne la presenza.

Il rinvenimento di questa galassia, assume particolare importanza per capire meglio la Cosmic Dark Age, ossia l’Età Oscura dell’Universo che terminò tra 150 e 800 milioni di anni dopo il Big Bang, quando cioè si formarono le prime stelle. Si tratta di quel periodo ancora sconosciuto in cui l’Universo si trovava avvolto da una nebbia di idrogeno neutro che assorbiva la radiazione luminosa.

Fra gli scienziati protagonisti del progetto CLASH troviamo anche due italiani dell’Istituto Nazionale di Astrofisica, Mario Nonino e Massimo Meneghetti .

In fisica, in particolare nella teoria della relatività generale, una lente gravitazionale è un fenomeno caratterizzato dalla deflessione della radiazione emessa da una sorgente luminosa a causa della presenza di una massa posta tra la sorgente e l'osservatore.

La modifica che un corpo massivo provoca alla curvatura dello spazio-tempo genera un effetto simile a quello ottico di una lente, che può andare dalla deformazione apparente della sorgente, allo sdoppiamento o alla visione multipla della sua immagine. Se la curvatura dello spazio-tempo generata dalla massa è sufficientemente marcata si verifica un'intensificazione della luminosità apparente della sorgente, causata da una convergenza dei raggi luminosi. La loro concentrazione può esser focalizzata relativamente a qualche specifico posto esterno (all'orizzonte della lente); in pratica il fascio di radiazioni è convogliato verso definite regioni del cosmo e solo in specifici punti riceventi è captabile un maggior impulso energetico oppure una più elevata e stabile luminosità: ciò vale per tutta la gamma o varietà di radiazioni dello spettro elettromagnetico. Un po' come avviene con una piccola lente ottica qualora si tenti d'infiammare un frammento di carta o d'erba indirizzando e concentrando su un loro punto la luce solare altrimenti diffusa.

Le lenti gravitazionali sono osservabili sia su scala cosmica, in cui la luce di sorgenti extragalattiche viene deflessa dal campo gravitazionale, ad esempio, di una galassia o da un ammasso di galassie, sia in prossimità della Via Lattea. Così, ad esempio, la magnitudine apparente di stelle appartenenti alle Nubi di Magellano o al centro della nostra galassia può amplificarsi a causa di un'altra stella, oppure dei MACHO. Su scala cosmologica i fenomeni sono classificati, usando le espressioni anglosassoni diffuse nella letteratura astronomica, come strong lensing o weak lensing. Negli eventi su scala galattica si parla di microlensing o micro lenti gravitazionali.

Wikipedia

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