Nuova scoperta astronomica: la galassia infrarossa PJ0116-24 con un anello di Einstein.
L’ immagine della galassia infrarossa diffusa il 15 luglio 2024 rivela uno degli oggetti più luminosi del lontano universo: la galassia PJ0116-24, una galassia infrarossa iperluminosa (HyLirg). Questi oggetti, noti per la loro intensa formazione stellare, emettono fino al 90% della loro luce complessiva nella regione dell’infrarosso dello spettro.
Come si produce tale luminosità e quanto è lontana dalla Terra?
Un recente studio, condotto dall’Istituto Max Planck per la fisica extraterrestre (MPE) e dall’Osservatorio Purple Mountain in Cina, ha utilizzato le potenti osservazioni degli osservatori cileni dell’ESO VLT (Very Large Telescope) e ALMA (Atacama Large Millimetre/submillimetre Array) per studiare il moto del gas in PJ0116-24.
I risultati di questa ricerca, pubblicati ieri sulla rivista Nature Astronomy, includono anche il contributo di diversi ricercatori dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF). Le antenne cilene hanno catturato l’elegante e raro spettacolo del cosiddetto anello di Einstein.
Questa particolare forma è causata dal fenomeno della lente gravitazionale, predetto da Albert Einstein, premio Nobel per la Fisica, e in particolare nella sua teoria della relatività generale.
Come funziona e come è legato a questi principi fisici?
L’immagine di una galassia distante è distorta dal campo gravitazionale da una galassia massiccia interposta che crea archi o anelli di luce. Gli astronomi sfruttano questo affascinante effetto per studiare oggetti lontanissimi, altrimenti invisibili con i telescopi dalla terra e dallo spazio. I dati di ALMA, visibili in blu, e quelli del VLT/Eris, in rosso-arancione, rivelano dettagli sorprendenti.
«L’effetto lente gravitazionale la rende un anello quasi perfetto. Oggetti simili a questo», spiega Filippo Mannucci, dirigente di ricerca all’INAF di Arcetri e co-autore della pubblicazione scientifica:
«Hanno sempre mostrato la presenza dello scontro tra due galassie. Al contrario, PJ0116-24 sembra costituita da un disco stellare simile a quelli scoperti e studiati nell’universo locale. Questo dimostra che livello di luminosità e simili tassi di formazione stellare possono essere raggiunti anche senza una drammatica fusione tra due galassie».
Questo risultato è sorprendente! Lo studio dimostra che anche le galassie isolate possono diventare HyLirg attraverso processi interni, se il gas che forma le stelle viene rapidamente convogliato verso il centro della galassia.
I colori visibili nell’immagine, scelta oggi dall’ESO come “Picture of the Week”, corrispondono ai dati raccolti dai singoli strumenti: le antenne di ALMA tracciano il gas freddo, visibile in blu, mentre il VLT, con lo spettrografo Eris (Enhanced Resolution Imager and Spectrograph), traccia il gas caldo, mostrato in rosso/arancio.
Grazie a queste dettagliate osservazioni, il team ha scoperto che il gas in questa galassia ruota in maniera ordinata, a differenza del caos previsto dopo una collisione galattica.
In particolare, l’INAF di Arcetri è responsabile di tutto il sistema di ottica adattiva mentre l’architettura generale del software di gestione è sotto la guida dei ricercatori dell’INAF di Padova, e l’unità di calibrazione è stata invece realizzata da tecnologi e ricercatori dell’INAF d’Abruzzo. ABov
Sitografia https://www.media.inaf.it/2024/07/15/pj0116-24-alma-eris/
Sula rivista Nature Astronomy si può leggere l’articolo. “Detailed study of a rare hyperluminous rotating disk in an Einstein ring 10 billion years ago”, di Daizhong Liu et al., pubblicato il 15/07/2024.
