Caccia con l’arco alla materia oscura

La radiosorgente MG J0751+2716 appare come due archi a causa della distorsione di gravità della galassia in primo piano. L’immagine è stata ottenuta utilizzando una rete globale di radiotelescopi in modalità Vlbi. Crediti: C. Spingola / Astrono e Kapteyn Astronomical Institute

Ha un nome impossibile: MG J0751+2716. Si trova a una distanza impossibile: per giungere fino a noi, la sua luce ha viaggiato 11.7 miliardi di anni. E ha consentito agli astronomi di “vedere” una cosa che è impossibile vedere: la materia oscura. In che modo? MG J0751+2716 è un buco nero che spara materia e radiazioni d’ogni sorta, onde radio comprese. Più o meno a metà strada fra lui e noi, a 3.9 miliardi di anni luce dalla Terra, c’è un gruppo di galassie formate per lo più di materia oscura. Ora, essendo proprio lì in mezzo, questo gruppo di galassie – come ci ha insegnato Einstein – agisce da lente gravitazionale: una “lente radio”, nel caso di questa osservazione, visto che a ricevere il segnale è stato uno spiegamento intercontinentale di radiotelescopi: la European Vlbi Network, il Very Long Baseline Array americano e il Green Bank Telescope, anch’esso negli Stati Uniti.

Ed è proprio grazie alla straordinaria risoluzione consentita dalla tecnica interferometrica Vlbi (very long baseline interferometry) – quella che permette a due o più telescopi di funzionare come se fossero uno soltanto, con uno specchio virtuale grande quanto la distanza fra i due telescopi più lontani fra loro – che gli astronomi sono riusciti a vedere in dettaglio l’emissione radio del buco nero deformata dalla “lente”. Acquisendo così informazioni altrimenti impossibili da ottenere. Da una parte, distanza, luminosità e dimensione della radiosorgente (vale a dire l’emissione del buco nero), troppo lontana per essere vista senza lente gravitazionale. Dall’altra, informazioni sulla lente stessa – ovvero sulla materia, in gran parte oscura, che ha deflesso l’emissione del buco nero. In particolare, potendo ricostruire con una risoluzione senza precedenti l’aspetto distorto dell’emissione (i caratteristici archi che vedete nell’immagine di apertura), un team di astronomi guidato da Cristiana Spingola di Astron è riuscito a risalire alla composizione della materia oscura nelle galassie che agiscono da lente, arrivando così a determinare che non è distribuita in modo uniforme.

«È in assoluto una delle immagini migliori mai ottenute con il Vlbi, ma la sua eccezionalità non è legata solo all’altissima sensibilità e qualità», osserva Tiziana Venturi, direttrice dell’Istituto di radioastronomia dell’Inaf di Bologna, alla quale abbiamo chiesto un commento su questo risultato ottenuto con la tecnica interferometrica. «La sua importanza risiede nelle implicazioni scientifiche, e dimostra come il Vlbi si riveli insostituibile per la rivelazione della materia oscura nell’universo, e per la sua distribuzione. Questo oggetto sicuramente è speciale, ma al di là del risultato specifico, questo studio apre la porta a un utilizzo innovativo del Vlbi per tematiche cosmologiche».

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Fonte: Caccia con l’arco alla materia oscura