Chandra: se al cluster piace caldo

I dati raccolti da Chandra osservando gli ammassi di galassie in Perseo e nella Vergine, suggeriscono che turbolenze interne agli ammassi impediscano ai gas caldi di raffreddarsi, dirimendo una vecchia questione sulle formazioni stellari. Crediti: NASA / CXC / Stanford / Zhuravleva et al.

Immerse in un gas caldo attraversato da potenti turbolenze che surriscaldano ulteriormente la temperatura. È così che gli scienziati del Chandra X-ray Observatory NASA (scopri le immagini più belle su MediaINAF) descrivono alcuni ammassi di galassie nello studio appena pubblicato sulla prestigiosa rivista Nature.

«Sapevamo già che in qualche modo il gas bollente in cui sono immersi gli ammassi di galassie veniva tenuto in caldo impedendo il raffreddamento e i processi di formazione stellare», spiega Irina Zhuravleva della Stanford University, Palo Alto, California, e prima firmataria dello studio. «Ora abbiamo le prove che il calore è frutto dei fenomeni di turbolenza registrati dalle immagini nella radiazione X».

Tenuti insieme dalla forza di gravità, gli ammassi di galassie sono i più grandi oggetti dell’Universo. Contengono fra le centinaia e le migliaia di galassie immerse in miscele di gas a temperature di milioni di gradi.

Questo brodo caldo brilla nella radiazione X rilevata da Chandra. Con il tempo ci si aspetterebbe un processo di raffreddamento capace di innescare dinamiche di formazione stellare. Deduzione che invece si scontra con quanto osservato dagli astronomi in molti cluster analoghi.

Precedenti studi hanno mostrato come buchi neri supermassicci, situati in galassie di grande dimensione al centro dell’ammasso di galassie, possano pompare grosse quantità di energia, in forma di potenti getti di particelle cariche, nel brodo di gas dando origine a cavità. Cavità nella miscela di gas che Zhuravleva e colleghi ritengono all’origine dei fenomeni di turbolenza e moto caotico rilevati da Chandra.

«Tutti i movimenti di gas nella turbolenza vanno a esaurirsi rilasciando energia che contribuisce a scaldare il gas stesso», spiega Eugene Churazov del Max Planck Institute for Astrophysics di Monaco di Baviera. «Se queste turbolenze sono abbastanza forti e frequenti, il gas non può raffreddarsi abbastanza per innescare i processi di formazione stellare».

Per questo studio l’occhio di Chandra si è concentrato sui due enormi ammassi di galassie conosciuti come Perseo e la Vergine. I dati delle osservazioni hanno restituito una misura precisa delle fluttuazioni nella densità del gas. Informazione da cui si ricava una stima delle turbolenze che attraversano i cluster.

A occhio e croce non sembra che ci siano turbolenze bastevoli a controbilanciare il naturale processo di raffreddamento dei gas in Perseo e la Vergine. Una nursery di stelle aprirà a breve i battenti? Bisogna mettersi tranquilli, e aspettare.

Fonte: Media INAF | Scritto da Davide Coero Borga