Scoperta un’aurora cosmica tra due ammassi di galassie

aurora cosmica
(Foto: Inaf)

Una sterminata aurora cosmica che si estende per 10 milioni di anni luce, tra due ammassi di galassie. A formarla sono campi elettrici e magnetici che pervadono il ponte di gas che collega gli ammassi Abell 0399 e Abell 0401. Li descrive per la prima volta su Science un team internazionale guidato da Federica Govoni dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (Inaf).

La ragnatela cosmica

Nell’Universo la materia è distribuita come una “ragnatela cosmica” (in inglese cosmic web), costituita da strutture filamentari alla cui intersezione si formano enormi concentrazioni, dette ammassi, di migliaia di galassie. Gli ammassi di galassie possono essere considerati i più grandi oggetti gravitazionalmente legati presenti nell’Universo. Le osservazioni finora effettuale con i radiotelescopi mostrano nelle zone centrali di alcuni ammassi un “alone” di emissione radio che conferma l’esistenza di un campo magnetico, probabilmente amplificato da processi di fusione e progressivo inglobamento di strutture più piccole.

Fino ad oggi, tuttavia, non era mai stato osservato un campo magnetico nei filamenti che collegano gli ammassi tra di loro. Per quanto immensi, i filamenti di questa ragnatela sono infatti estremamente rarefatti e difficili da osservare: “In questo contesto, la coppia di ammassi Abell 0399 e Abell 0401 è davvero eccezionale” spiega Govoni. “Già da tempo il nostro gruppo aveva scoperto che entrambi gli ammassi possiedono un alone radio. Più di recente il satellite Planck ha mostrato che i due sistemi sono connessi da un tenue filamento di materia.

La presenza di questo filamento ha stimolato la nostra curiosità e ci ha spinti ad investigare se il campo magnetico potesse estendersi anche oltre il centro degli ammassi, permeando il filamento di materia che li connette. Con grande soddisfazione l’immagine ottenuta con il radiotelescopio Lofar ha confermato questa nostra intuizione, mostrando quella che può essere definita una sorta di ‘aurora’ su scale cosmiche”.

L’aurora cosmica

L’emissione di queste onde radio è dovuta al meccanismo di sincrotrone che si origina quando elettroni altamente energetici si muovono all’interno di un campo magnetico. “Tipicamente osserviamo questo meccanismo di emissione in azione in singole galassie e persino in ammassi di galassie, ma mai fino ad ora era stata osservata una emissione radio connettere due di questi sistemi“, aggiunge Matteo Murgia, tra gli autori dello studio. “Comprendere la natura di questa sorgente radio è una vera e propria sfida visto che gli elettroni, durante il loro tempo di vita radiativo, riescono a percorrere un tratto di spazio molto minore dell’estensione dell’intera sorgente. Deve quindi esistere un qualche meccanismo responsabile della loro accelerazione che opera lungo tutto il filamento”.


Riferimenti: Science; Inaf

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