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Il moto del gas dell'ammasso del Perseo

Hitomi è una sonda giapponese, con contributo statunitense, lanciata dalla JAXA il 17 febbraio e andata incontro a una anomalia il 26 marzo. 

Prima di morire, tuttavia, Hitomi ha scavato con una risoluzione senza precedenti all'interno dell'ammasso galattico del Perseo, fornendo per la prima volta indicazione sul moto del gas torrido che spadroneggia al suo interno. Si tratta di migliaia di galassie tenute insieme dalla gravità, poste a 240 milioni di anni luce di distanza e circondate da una enorme quantità di gas caldo, riscaldato fino a 50 milioni di gradi. In particolare, la velocità del gas è stata sempre messa in relazione con delle bolle che provengono dal buco nero della galassia centrale, NGC 1275.

Ammasso del Perseo

Anziché misurare i semplici redshift e blueshift delle righe più evidenti, come fatto finora, Hitomi ha utilizzato un altro meccanismo molto più raffinato per scoprire che le velocità registrate sono in effetti, e contro ogni previsione, molto lente. 

Una risoluzione 30 volte maggiore di quella ottenuta finora, raggiunta in 2 giorni e mezzo di osservazioni in un'area, con forte emissione X, grande circa 195 mila anni luce per misurare un range di velocità di circa 590 mila chilometri orari. La turbolenza, quindi, è responsabile soltanto per il 4% della pressione totale del gas, il che ha risvolti interessanti per gli astrofisici. 

L'ammasso osservato da Chandra e Hitomi

Il nuovo metodo è chiamato microcalorimetria e produce uno spettro di definizione senza precedenti. Il calore misurato è quello prodotto dai singoli fotoni che colpiscono il ricettore. 

Nuovo metodo, quindi, e risultati sorprendenti rispetto a quanto osservato finora, male, con metodi più tradizionali (NASA). 

Era il 2016 ma lo studio non è di certo terminato dopo le prime analisi e così un nuovo strumento sviluppato da NASA e JAXA ha consentito di analizzare il gas in maggior dettaglio, fornendo dettagli riguardanti le esplosioni stellari in grado di formare gli elementi caratterizzati. Le proporzioni degli elementi trovati nell'ammasso sono quasi identiche a quelle presenti nel nostro Sole (13 Novembre 2017, Nature), in un risultato che non era assolutamente prevedibile visto l'ambiente totalmente diverso. 

Dati dall'Ammasso del Perseo presi da Hitomi. Credit NASA/Goddard S.F.C.

Dati dall'Ammasso del Perseo presi da Hitomi. Credit NASA/Goddard S.F.C.

Un gruppo di elementi  è strettamente legato alle supernovae di tipo Ia, responsabili per la produzione di cromo, manganese, ferro e nickel (iron-peak elements). La combinazione rilevata di questi elementi mostra come, per il mix, sia necessaria una combinazione di nane bianche con diversa massa. Almeno la metà delle nane bianche esplose, alla luce dei risultati, deve aver raggiunto la soglia critica di 1.4 masse solari. Uno stesso mix dovrebbe quindi aver portato agli elementi che oggi "vivono" nel nostro Sistema Solare il che significa che ammasso del Perseo e Sistema Solare hanno sperimentato una evoluzione chimica speculare, con un processo di formazione stellare comparabile. Non c'è motivo di pensare che questa somiglianza non esista anche con altre regioni. 


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