L’Universo in espansione, lo conferma Hubble

Posted on marzo 26, 2010

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Un nuovo studio condotto da scienziati europei guidati da Tim Schrabback dell’Osservatorio di Leiden in Olanda, ha presentato l’analisi più completa  mai intrapreso dal NASA / ESA Hubble Space Telescope. Questi ricercatori hanno, per la prima volta, utilizzato i dati di Hubble per sondare gli effetti della fisica gravitazionale delle “lenti deboli” nello spazio per misurare l’espansione dell’universo. [foto in alto: Questa immagine mostra una ricostruzione del totale (la parte più scura) della distribuzione della materia nell’ambito del progetto COSMOS, creato con i dati del NASA/ESA Hubble Space Telescope e i telescopi terrestri. NASA / ESA / P. Simon (Univ. di Bonn) / T. Schrabback (Osservatorio di Leiden)].
Lo studio approfondito si basa su più di 446.000 galassie nell’ambito del progetto COSMOS, in cui Hubble ha fotografato ben 575  parti dell’universo con una leggere sovrapposizione utilizzando la Advanced Camera for Surveys (ACS) sacrificando quasi 1.000 ore di osservazione. Oltre ai dati di Hubble, i ricercatori hanno utilizzato i dati redshift da telescopi terrestri per assegnare la distanza di oltre 194.000 galassie (fuori ad un redshift di 5). “Il solo numero di galassie incluso in questo tipo di analisi è senza precedenti, ma ancora più importante è la ricchezza di informazioni ottenute sulle strutture invisibili nell’universo da questo set di dati eccezionali,” ha affermato Patrick Simon, dell’Università di Edimburgo, Regno Unito.
In particolare, gli astronomi potrebbero “pesare” la distribuzione di materia su larga scala nello spazio a grandi distanze. Per fare questo, hanno utilizzato queste informazioni che sono codificate nelle forme distorte di galassie distanti, un fenomeno denominato lente gravitazionale debole. Utilizzando degli algoritmi complessi, il team guidato da Schrabback ha migliorato il metodo standard e ottenendo le misurazioni dela forma delle galassie con una precisione senza precedenti.
La meticolosità e la portata di questo studio permette una conferma indipendente che l’espansione dell’universo è accelerata da una componente aggiuntiva chiamata energia oscura. Gli scienziati hanno bisogno di comprendere come avviene la formazione di grumi di materia nell’universo per determinare come si sviluppa la forza gravitazionale, che tiene insieme la materia e l’energia oscura, che favorisce l’accelerazione delll’espansione dell’universo.

“L’energia oscura influenza le nostre misurazioni per due ragioni”, ha detto Benjamin Joachimi, presso l’Università di Bonn. “In primo luogo, quando è presente, gli ammassi di galassie crescono più lentamente, e in secondo luogo, cambia il modo in cui l’universo si espande, portando a più lontane galassie efficaci con le lenti gravitazionali. La nostra analisi è sensibile a entrambi gli effetti.” 

“Il nostro studio fornisce anche una ulteriore conferma per la teoria di Einstein della relatività generale, che predice come le lenti segnalano lo spostamento verso il rosso,” ha dichiarato Martin Kilbinger, dalla de Institut d’Astrophysique di Parigi e all’Excellence Cluster Universe.

Il gran numero di galassie incluse in questo studio, assieme alle informazioni sul loro spostamento verso il rosso, sta portando ad una mappa chiara di come parte dell’universo, ma ci aiuta anche a capire come sono distribuiti i suoi abitanti galattici. “Con informazioni più precise sulle distanze delle galassie, possiamo misurare più precisamente la distribuzione della materia tra loro e noi” ha detto Jan Hartlap presso l’Università di Bonn. Questi dati hanno anche permesso di realizzare una mappa in 3D della materia oscura, la materia ancora misteriosa che occupa il 25% dell’universo. La materia visibile ne costituisce il 5%, mentre l’energia oscura occupa il restante 70%.

Alla base dello studio c’e’ l’indagine COSMOS di Hubble, un progetto di Esa e Nasa nel quale sono state fotografate 575 panoramiche della stessa porzione di cielo, poi sovrapposte. Per la prima volta i dati di Hubble sono stati utilizzati per sondare gli effetti della cosiddetta “lente gravitazionale debole”, il fenomeno per cui la luce di galassie lontane viene deviata dalla materia oscura. Misurando questo effetto è stata ricostruita l’evoluzione della materia oscura. 
a cura di Arthur McPaul
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