Hubble e ALMA insieme per svelare i misteri dell’Universo

Un tempo l’universo era molto più caldo di adesso: 380.000 anni dopo il Big Bang diventò abbastanza freddo da consentire al plasma che lo permeava di diventare un normale gas neutro. In quel momento la luce, che era “intrappolata” nel plasma, fu libera di fluire nello spazio divenuto trasparente.

Osservando abbastanza lontano riusciamo a scorgere ancora oggi quella radiazione così antica, chiamata Radiazione di Fondo Cosmico o, in inglese, Cosmic Microwave Background, CMB.

Il fondo di radiazione CMB, scoperto nel 1964, ma previsto molti anni prima, ha un ruolo fondamentale nella cosmologia e può essere utilizzato per indagare sul cosmo anche attraverso il fenomeno noto come effetto Sunyaev-Zel’dovich (SZ), che è stato osservato per la prima volta oltre trent’anni fa.

L’effetto avviene così: durante il loro viaggio, i fotoni del CMB possono trovarsi a passare attraverso ammassi di galassie che contengono elettroni ad alta energia. Questi elettroni sono in grado di dare ai fotoni un piccolo incremento di energia (il cosiddetto “effetto Compton inverso”), che è appunto l’effetto Sunyaev-Zel’dovich osservato.

Rilevare questi fotoni con i nostri telescopi è difficile, ma cruciale: possono aiutare gli astronomi a comprendere alcune fra le proprietà fondamentali dell’Universo, come la posizione e la distribuzione dei densi ammassi di galassie.

Il telescopio Hubble è stato puntato su uno dei più massicci ammassi di galassie conosciuti, RX J1347.5–1145, visibile in questa straordinaria nuova immagine, prodotta nell’ambito del programma Cluster Lensing And Supernova survey with Hubble (CLASH). Questa osservazione dell’ammasso, distante 5 miliardi di anni luce dalla Terra, ha aiutato ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) in Cile nello studio del fondo cosmico a microonde utilizzando l’effetto Sunyaev-Zel’dovich termico.

Le osservazioni realizzate da ALMA sono visibili in tonalità blu sovrapposte all’immagine del Telescopio Spaziale. Laddove è visibile il blu, la radiazione cosmica di fondo è imperturbata, mentre in corrispondenza dell’ammasso la sua lunghezza d’onda cambia a causa dell’effetto SZ e quindi non è più visibile nell’immagine di ALMA.
[ Paolo Colona, Barbara Bubbi ]

http://www.spacetelescope.org/images/potw1708a/

Credit: ESA/Hubble & NASA, T. Kitayama (Toho University, Japan)/ESA/Hubble & NASA