Stelle libere come indicatori di materia oscura
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Lo studio della luce prodotta da stelle libere all'interno degli ammassi galattici fornisce un ottimo marcatore per la distribuzione di massa, compresa la materia oscura


Fonte Mireia Montes et al, Intracluster light: a luminous tracer for dark matter in clusters of galaxies, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2018)


Gli ammassi galattici S1063 e MACS J0416.1 presi da HST. Crediti NASA/ESA
Gli ammassi galattici S1063 e MACS J0416.1 presi da HST. In azzurro la luce intergalattica. Crediti NASA/ESA

Due ammassi di galassie molto massicci come Abell S1063 e MACS J0416.1-2403 sono stati osservati da Hubble Space Telescope e mostrano un debole alone azzurrastro chiamato luce intercluster, prodotto da stelle orfane non appartenenti a ciascuna delle singole galassie presenti. Questa luce corrisponde con gran precisione alla mappa di distribuzione di massa nell'ammasso galattico , dedotta dai campi gravitazionali in gioco, e questo la rende un ottimo indicatore di materia oscura e della sua distribuzione. 

I dati di Hubble sono di repertorio e rappresentano sei ammassi galattici ripresi nell'ambito del programma Frontier Fields.

La luce intercluster è il prodotto delle interazioni tra le galassie, interazioni che distruggono le strutture e lasciano le singole stelle libere di fuggire dalle proprio case-madri. I raggi X indicano i punti di collisione tra le galassie ma non la struttura dell'ammasso stesso, risultando quind un indicatore di materia oscura meno preciso. Stelle libere e materia oscura, invece, tendono ad occupare le stesse zone rendendo le stelle un ottimo marker.