Un po’ come gli umani sulla Terra, anche le galassie nell’universo tendono ad aggregarsi in gruppi formati da decine di unità e, su scala più grande, in ammassi ancora più vasti. Oltre alle galassie stesse, questi grossi agglomerati cosmici raccolgono enormi quantità di gas diffuso, con temperature di decine o centinaia di milioni di gradi, e ancor più grandi quantità di invisibile materia oscura. La maggior parte delle galassie risiede in gruppi galattici con massa inferiore a centomila miliardi di masse solari.

Il gruppo di galassie più massiccio all’interno del campo Cosmos-Web, osservato nell’infrarosso con i telescopi spaziali Webb e Hubble. Crediti: Esa/Webb, Nasa & Csa, G. Gozaliasl, A. Koekemoer, M. Franco, and the Cosmos-Web team

Ne è un esempio il gruppo di galassie selezionato dall’Agenzia spaziale europea (Esa) per l’immagine del mese di aprile del telescopio spaziale James Webb (Jwst). Si tratta del gruppo più massiccio all’interno del campo Cosmos-Web, un pezzetto di cielo un po’ più grande della luna piena, in direzione della costellazione del Sestante, oggetto di una survey dettagliata con Jwst che continua il lavoro portato avanti sul più ampio campo Cosmos dai telescopi spaziali Hubble, Xmm-Newton e altri osservatori.

Questo gruppo di galassie – che vediamo com’era sei miliardi e mezzo di anni fa, quando l’universo aveva circa la metà della sua età attuale – è alquanto prominente nel campo Cosmos-Web, dove è stato catalogato con il numero 1. La concentrazione maggiore di galassie si trova subito sotto il centro dell’immagine. Qui si riconoscono alcune galassie di forma rotondeggiante, dai colori giallo e oro.

L’immagine, che combina osservazioni realizzate nel vicino infrarosso con Jwst con dati d’archivio raccolti nel visibile con Hubble, mostra una ricca gamma di colori e racchiude una vasta varietà di scale cosmiche: dalle stelle della nostra galassia, la Via Lattea, caratterizzate dalla tipica forma a sei punte, fino a galassie vicine e lontane, che si trovano a distanze anche maggiori rispetto allo stesso gruppo di galassie. Si possono distinguere galassie a spirale, dischi galattici dall’aspetto un po’ distorto, galassie ellittiche dalla forma più regolare e segni di interazioni galattiche. Le galassie che appaiono con colori più blu sono popolate da stelle giovani, mentre quelle più rosse tendono a essere popolate da stelle più vecchie. Il colore rosso è anche un indicatore della distanza, in quanto l’espansione dell’universo “arrossa” la luce proveniente da sorgenti più lontane.

In una seconda immagine, le osservazioni nell’infrarosso sono state combinate con i dati raccolti nei raggi X dagli osservatori spaziali Xmm-Newton e Chandra (mostrati in viola). Qui si può ammirare la distribuzione del gas caldo diffuso che pervade lo spazio tra le galassie del gruppo, concentrato anch’esso nella parte inferiore dell’immagine.

Il gruppo di galassie più massiccio all’interno del campo Cosmos-Web, osservato con i telescopi spaziali Webb e Hubble nell’infrarosso e con Xmm-Newton e Chandra nei raggi X (questi ultimi in viola). Crediti: Esa/Webb, Nasa & Csa, G. Gozaliasl, A. Koekemoer, M. Franco, and the Cosmos-Web team

Il gruppo ritratto in queste immagini è uno dei 1678 identificati nel campo Cosmos-Web in uno studio guidato da Greta Toni, dottoranda in astrofisica presso l’Università di Bologna, nell’ambito del team dedicato ai gruppi galattici coordinato da Ghassem Gozaliasl delle università di Aalto e Helsinki, in Finlandia. Si tratta del catalogo di gruppi di galassie più grande ottenuto finora dai dati di Jwst utilizzando il software Amico (Adaptive Matched Identifier of Clustered Objects), che è stato sviluppato da Matteo Maturi dell’Università di Heidelberg, in Germania.

La survey Cosmos-Web, con 255 ore di osservazioni usando lo strumento NirCam a bordo di Jwst, è un treasury programme del telescopio spaziale, un programma ambizioso che cerca di rispondere a diverse domande fondamentali sull’universo. Spingendo la ricerca di gruppi galattici fino a quasi dodici miliardi di anni fa, il progetto ha tre obiettivi principali: identificare le galassie durante l’epoca della reionizzazione; indagare la formazione delle galassie più massicce del cosmo; e comprendere come la relazione tra la massa delle stelle di una galassia e la massa del suo alone galattico esteso si evolve nel corso della storia cosmica.

Guarda il servizio con l’intervista a Greta Toni su MediaInaf Tv:

youtube.com/embed/J4N8fKAMkc4?…

Per saperne di più:

• Leggi su Astronomy & Astrophysics l’articolo “The Cosmos-Web deep galaxy group catalog up to z=3.7” di Greta Toni, Ghassem Gozaliasl, Matteo Maturi, Lauro Moscardini, Alexis Finoguenov, Gianluca Castignani, Fabrizio Gentile, Kaija Virolainen, et al.
• Leggi su The Astrophysical Journal l’articolo “Cosmos-Web: An Overview of the Jwst Cosmic Origins Survey” di C. Casey et al.
• Leggi su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society l’articolo “Amico galaxy clusters in Kids-Dr3: sample properties and selection function” di M. Maturi et al.
• Leggi su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society l’articolo “Chandra centres for Cosmos X-ray galaxy groups: differences in stellar properties between central dominant and offset brightest group galaxies” di G. Gozaliasl, A. Finoguenov, et al.