Il Pesa-Nervi

«Lei parla a vanvera, giovanotto!
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Immagini dallo spazio profondo

Il telescopio spaziale Hubble è riuscito a mostrare un quasar distante 10 miliardi di anni luce dalla Terra, la cui immagine è stata ingrandita e moltiplicata per cinque dalla lente gravitazionale generata da un lontano ammasso di galassie.

La lente gravitazionale [1] è un suggestivo effetto astronomico, generato dalla curvatura della luce prodotta dalla presenza, sulla sua traiettoria, di corpi molto massicci, dotati perciò di un forte campo gravitazionale. La verifica sperimentale di un effetto di lente gravitazionale, effettuata nel 1919 durante un'eclisse solare da Arthur Eddington, fu la conferma della validità della teoria della relatività di Einstein, per quanto riguarda i suoi effetti di curvatura dello spazio.

Un corpo che agisce come lente gravitazionale piega la luce che gli passa vicino: il risultato è che la posizione di una sorgente luminosa celeste, la cui luce passa attraverso una lente gravitazionale, apparirà a degli osservatori sulla Terra come diversa dalla sua posizione nota; possono apparire inoltre molteplici copie dello stesso oggetto, ingrandite fino a 50-100 volte la dimensione originaria.

Sfruttando questo fenomeno e la straordinaria risoluzione del telescopio spaziale Hubble, un gruppo di astronomi della Johns Hopkins University ha ottenuto un'immagine quintupla di un quasar lontanissimo, distante circa 10 miliardi di anni luce dalla Terra. I quasar sono gli oggetti celesti più lontani e misteriosi. Sono relativamente piccoli, ma estremamente luminosi e in grado di emettere la stessa quantità di energia prodotta da varie galassie composte ciascuna da miliardi di stelle. Si pensa che ogni quasar abbia al suo centro un buco nero supermassiccio, che agisce come motore per la produzione di così grandi quantità di energia radiante. La grande distanza dalla Terra fa sì che i quasar siano non solo gli oggetti più lontani del cosmo ma anche i più antichi che ci sia dato osservare. La luce proveniente dal quasar, osservato grazie al fenomeno di lente gravitazionale sopra descritto, ha viaggiato per 10 miliardi di anni prima di giungere a noi. Ciò vuol dire che ci porta l'immagine di quel quasar, così com'era quasi agli albori della vita dell'universo (si stima che la nascita dell'universo risalga a circa 13-14 miliardi di anni fa). L'effetto di lente gravitazionale ha mostrato inoltre le immagini distorte ad arco di altre galassie poste dietro l'ammasso che agiva da lente. Una di esse, secondo quanto riporta l'articolo pubblicato sul sito del telescopio spaziale Hubble, dista addirittura 12 miliardi di anni luce dalla Terra.

L'oggetto massiccio che ha permesso il formarsi di questo straordinario effetto di lente gravitazione è un grande ammasso di galassie noto come SDSS J1004+4112 ed è anch'esso lontanissimo da noi: circa sette miliardi di anni luce, secondo quanto hanno calcolato gli astronomi.

[L'ammasso di galassie che ha generato l'effetto di lente gravitazionale (evidenziato dai circoli azzurri)]

L'immagine qui riprodotta mostra al suo centro le galassie dell'ammasso che ha generato l'effetto di lente gravitazionale. I cinque cerchi azzurri racchiudono le cinque immagini del medesimo quasar lontano dieci miliardi di anni luce, prodotte dalla distorsione spaziale causata dall'enorme gravità dell'ammasso di galassie. Nelle tre ellissi rossastre sono racchiuse altrettante immagini di una lontanissima galassia, distante 12 miliardi di anni luce da noi, che vediamo dunque oggi così com'era neppure due miliardi di anni dopo la nascita dell'universo. Il cerchio giallo circoscrive infine una supernova esplosa durante l'ultimo anno all'interno di una delle galassie che costituiscono l'ammasso SDSS J1004+4112.

L'immagine completa ad alta risoluzione della zona di cielo in cui è apparsa la lente gravitazionale è disponibile sul sito dell'Agenzia Spaziale Europea.

[1] Su Wikipedia in inglese è disponibile un articolo più completo sul fenomeno delle lenti gravitazionali.

Commenti dei lettori

  1. Commento di Andrea Paiola - 7/6/2006 ore 16,46

    L'effetto "Lente gravitazionale" fu previsto teoricamente dallo stesso Einstein.
    Il negativo della lastra di Sir Arthur Eddington raffigurante l'eclisse solare del 1919, utilizzata per mettere alla prova la previsione di deviazione gravitazionale della luce.

Articolo di Michele Diodati pubblicato il  7/6/2006 alle ore 16,26.

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