Misterioso flusso buio scoperto oltre l’orizzonte dell’universo

Posted on marzo 11, 2010

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FOTO: I puntini colorati sono i cluster in una delle quattro gamme di distanza, con i colori rosso che indicano una maggiore distanza. Le ellissi colorate indicano la direzione del movimento per la maggior parte dei gruppi del colore corrispondente. Sono rappresentati i cluster in ogni gruppo in base alla distanza. (Credit: NASA / Goddard / A Kashlinsky., Et al.)
 
“Questo non è quello che stavo cercando, ma ora che l’abbiamo scoperto non possiamo ingnorarlo”, ha detto Kashlinsky. “Ora vediamo che persiste a distanze molto maggiori, oltre 2,5 miliardi di anni luce.”  Il nuovo studio compare nel numero del 20 marzo su Astrophysical Journal Letters.
Gli ammassi sembrano muoversi lungo una linea che si estende dal nostro Sistema Solare verso Centaurus/Hydra, ma la direzione di questo movimento non è certa. Le prove indicano che gli ammassi sono diretti verso l’esterno, lungo questa direzione, lontano dalla Terra, ma la squadra non può ancora escludere il contrario. “Abbiamo rilevato il movimento lungo questo asse, ma in questo momento i nostri dati non sono certi per dirci se i clusters stanno arrivando o andando”, ha detto Kashlinsky. Il flusso buio è controverso perché la distribuzione della materia nell’Universo osservato non può spiegarlo. La sua esistenza suggerisce che qualcosa al di là dell’Universo visibile, oltre il nostro “orizzonte”, sta tirando su una materia nelle nostre zone.

I Cosmologi osservano le microonde di fondo, un lampo di luce emessa 380000 anni dopo che l’Universo si formò, come l’ultimo fotogramma di riferimento. Rispetto ad esse, tutti i movimenti su grande scala non dovrebbero mostrare alcuna direzione privilegiata. Il calore del gas che emettono raggi X all’interno di un gruppo di galassie, disperde i fotoni dalla radiazione cosmica di fondo a microonde (CMB). Gli ammassi di galassie, siccome non seguono propriamente l’espansione dello spazio, cambiano le lunghezze d’onda dei fotoni in modo da riflettere il movimento di ogni singolo ammasso.

Ciò comporta un piccolo spostamento della temperatura di fondo a microonde in direzione dell’ammasso. Il cambiamento, che gli astronomi chiamano effetto Kinematic Sunyaev-Zel’dovich (KSZ), è così piccolo che non è mai stato osservato in un singolo ammasso di galassie. Ma nel 2000, Kashlinsky, in collaborazione con Fernando Atrio-Barandela presso l’Università di Salamanca, in Spagna, ha dimostrato che era possibile raggirare il sottile segnale di del rumore attraverso lo studio di un gran numero di cluster.

Nel 2008, con un catalogo di 700 gruppi assemblati da Harald Ebeling presso l’Università delle Hawaii e Dale Kocevski, ora presso l’Università della California, Santa Cruz, i ricercatori hanno applicato la tecnica a tre anni di rilascio dei dai WMAP, fino a quando il misterioso movimento è venuto alla luce. Il nuovo studio si basa su quello precedente, utilizzando i risultati di cinque anni da WMAP e raddoppiando il numero degli ammassi di galassie. “Ci vuole, in media, circa un’ora di tempo per misurare la distanza di ogni ammasso con cui lavoriamo al telescopio, per non parlare degli anni necessari alla ricerca di questi sistemi” ha detto Ebeling. “Questo è un progetto che richiede un notevole inseguimento”.

Secondo Atrio-Barandela, che si è concentrata sulla comprensione dei possibili errori nell’analisi del team, il nuovo studio fornisce la prova più forte che il flusso buio è reale. Ad esempio, gli ammassi più brillanti ai raggi X possiedono la maggior quantità di gas caldo per distorcere i fotoni CMB. “Una volta trasformato, gli stessi ammassi mostrano la traccia più forte di KSZ, improbabile se il flusso buio era solo un colpo di fortuna statistico”, ha detto.

In aggiunta, la squadra, che ora comprende anche Alastair Edge presso l’Università di Durham, in Inghilterra, ha diviso il catalogo degli ammassi in quattro gruppi che rappresentano diverse gamme delle distanze. Hanno quindi esaminato la direzione preferita del flusso per i cluster all’interno di ogni sezione. Mentre la dimensione e la posizione esatta di questa direzione mostra alcune variazioni, le tendenze globali, mostra tra i gruppi creati, un notevole accordo.

I ricercatori stanno lavorando per ampliare il loro catalogo di ammassi, al fine di monitorare il flusso buio fino a due volte la distanza attuale. Migliorata la modellazione di gas caldi all’interno degli ammassi di galassie ci aiuterà a perfezionare la velocità, l’asse e la direzione del movimento. I  futuri piani di ricerca richiederanno nuovi test alla luce dei dati più recenti rilasciati dal progetto WMAP e dalla missione dell’Agenzia spaziale europea di Planck, che è attualmente sta mappando il cielo a microonde.
Adattamento o a cura di Arthur McPaul

link:

http://www.sciencedaily.com/releases/2010/03/100310162829.htm

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Posted in: cosmologia