Hubble scopre una galassia fantasma fatta al 99% di materia oscura
Una galassia fantasma quasi del tutto invisibile, composta per il 99% da materia oscura, è stata individuata grazie al telescopio spaziale Hubble della NASA. Si chiama CDG-2 e si trova a circa 300 milioni di anni luce da noi, nell’ammasso di galassie di Perseo. La cosa notevole è che non è stata trovata cercando stelle, ma seguendo una pista molto più sottile: quattro raggruppamenti densissimi di stelle, chiamati ammassi globulari, che hanno fatto da briciole di pane cosmiche.
La maggior parte delle galassie che conosciamo brilla con miliardi di stelle, illuminando porzioni enormi di universo. Ma esiste una categoria rara e sfuggente, le cosiddette galassie a bassa luminosità superficiale, talmente fioche da risultare quasi impossibili da rilevare. CDG-2 appartiene proprio a questa famiglia. Anzi, potrebbe essere una delle galassie più dominate dalla materia oscura mai identificate. Parliamo di una forma di materia che non emette luce, non la riflette e non la assorbe. Esiste, ha massa, esercita gravità, ma resta del tutto invisibile agli strumenti tradizionali.
La scoperta è stata pubblicata su The Astrophysical Journal Letters ed è il risultato del lavoro di un team guidato da Dayi Li dell’Università di Toronto.
Come si trova qualcosa che non si vede
Trovare una galassia così debole non è esattamente una passeggiata. Il gruppo di ricerca ha adottato un approccio indiretto, basato su tecniche statistiche avanzate. Invece di cercare la luce stellare (che in questo caso è praticamente inesistente), hanno cercato concentrazioni di ammassi globulari, quelle sfere compattissime di stelle che di solito orbitano attorno alle galassie. La logica è semplice ma elegante: se trovi un gruppetto di ammassi globulari ravvicinati, è probabile che lì in mezzo si nasconda una galassia, anche se non riesci a vederla direttamente.
Con questo metodo, il team ha identificato dieci galassie a bassa luminosità già note e due nuove candidate. Per verificare una di queste, CDG-2, sono stati messi al lavoro tre osservatori potentissimi: Hubble, il telescopio spaziale Euclid dell’ESA e il telescopio terrestre Subaru, alle Hawaii.
Le immagini ad alta risoluzione di Hubble hanno rivelato quattro ammassi globulari molto vicini tra loro, all’interno dell’ammasso di Perseo. Combinando poi i dati di tutti e tre gli strumenti, è emerso un alone di luce diffusissimo attorno a quei gruppi stellari. Un bagliore tenue ma sufficiente a confermare che lì sotto c’era effettivamente una galassia.
Come ha spiegato lo stesso Li, questa è la prima galassia mai individuata esclusivamente attraverso la sua popolazione di ammassi globulari. Un risultato che cambia un po’ le regole del gioco.
Una galassia quasi senza stelle, dominata dall’oscurità
I primi dati raccolti indicano che CDG-2 emette una quantità di luce equivalente a circa 6 milioni di stelle simili al Sole. Può sembrare tanto, ma per una galassia è pochissimo. Per dare un’idea: i quattro ammassi globulari da soli producono il 16% di tutta la luce visibile della galassia. Il resto è un velo sottilissimo di stelle sparse.
E poi c’è il dato più sorprendente. Circa il 99% della massa totale di CDG-2, sommando materia visibile e materia oscura, è costituito da materia oscura. Gran parte dell’idrogeno gassoso necessario alla formazione stellare è stato probabilmente strappato via dalle interazioni gravitazionali con le altre galassie nell’affollato ammasso di Perseo. Gli ammassi globulari, invece, essendo strutture estremamente dense e legate dalla gravità, hanno resistito a queste forze distruttive. Proprio per questo funzionano così bene come indicatori di galassie fantasma.
Con l’arrivo di nuove missioni come il Nancy Grace Roman Space Telescope della NASA e l’Osservatorio Vera C. Rubin, la caccia a queste galassie invisibili è destinata a intensificarsi. Strumenti di machine learning e analisi statistiche sempre più raffinate permetteranno di setacciare volumi di dati enormi. Hubble, dopo oltre 30 anni di servizio, continua intanto a regalare scoperte che ridefiniscono la comprensione dell’universo. E CDG-2 è l’ennesima dimostrazione che ciò che non si vede può essere molto più importante di ciò che si vede.
