Perché questa lente gravitazionale è eccezionale?

Gli astronomi hanno recentemente fatto una straordinaria scoperta nel campo dell’astrofisica: una lente gravitazionale soprannominata carosello che amplifica la luce di sette galassie distanti grazie ad un allineamento casuale. Questo fenomeno, descritto come perfettamente allineato, rappresenta un oggetto unico su un miliardo.

Il meccanismo di una lente gravitazionale

IL lenti gravitazionali si verificano quando la gravità di oggetti massicci, come galassie o ammassi di galassie, provoca a distorsione spazio-temporale. Quando la luce emessa da una galassia lontana passa attraverso questo campo gravitazionale in primo piano, la sua traiettoria viene curvata e amplificata. Le lenti gravitazionali offrono quindi un’opportunità unica per studiare galassie che altrimenti non potremmo vedere. Fungono come telescopi naturali che aumentano la luminosità delle galassie distanti e rivelano dettagli che altrimenti sarebbero invisibili.

Nel caso del carosello di lenticchiequattro galassie massicce situate approssimativamente cinque miliardi di anni luce della Terra agiscono come lenti che amplificano la luce di sette galassie di fondo. Questo fenomeno è tanto più raro e prezioso perché offre una visione unica delle condizioni del lontano Universo.

Tra le galassie amplificate, la quarta è particolarmente affascinante. La sua posizione infatti crea ciò che gli astronomi chiamano una croce di Einsteinuna rara configurazione in cui quattro immagini della stessa galassia sono visibili a 90 gradi di distanza. Questo tipo di formazione offre preziose informazioni sulla distribuzione della massa nella lente, rivelando al tempo stesso una notevole simmetria che incuriosisce i ricercatori.

Dei miliardi di oggetti esaminati dallo strumento spettroscopico dell’energia oscura (DESI) come parte di questo studio, sono state identificate circa 2.000 lenti simili. Tuttavia, l’obiettivo del carosello si distingue per il suo aspetto visivo.

Un’occasione d’oro per la ricerca cosmologica

Le lenti gravitazionali non stupiscono solo con le loro formazioni visive; svolgono un ruolo essenziale nella nostra comprensione dell’Universo, in particolare per quanto riguarda il materia oscura. Questa materia, che rappresenta una parte significativa della massa totale del cosmo, è invisibile e non può essere rilevata direttamente. Tuttavia, la sua influenza gravitazionale si manifesta nel modo in cui interagisce con la luce proveniente da oggetti distanti.

Osservando le lenti gravitazionali, gli astronomi possono analizzare come la luce proveniente da galassie distanti viene distorta quando passa attraverso il campo gravitazionale di oggetti massicci, come gli ammassi di galassie. Questa distorsione (o flessione della luce) consente agli scienziati di farlo dedurre la distribuzione della materia oscura in questi ammassi. Quanto più complessa è la lente, come nel caso della lente a carosello, tanto più preziose saranno le informazioni che i dati raccolti potranno fornire sulla densità e la configurazione della materia oscura.

Con il suo allineamento unico e il numero impressionante di galassie amplificate, la lente del carosello in particolare rappresenta un’eccezionale opportunità per effettuare studi approfonditi. Mappando la materia oscura attorno a queste lenti, gli astronomi possono non solo testare le teorie sulla sua natura, ma anche esplorare questioni più ampie sulla formazione e l’evoluzione delle strutture nell’Universo.

I dettagli dello studio sono pubblicati in Il giornale astrofisico.