Laniakea è il nome in lingua hawaiana con cui è stato battezzato il superammasso di galassie all’interno del quale è ricompresa anche quella in cui si trova la nostra Terra. Il suo significato letterale è “immenso Paradiso” e gli è stato attribuito in onore degli antichi navigatori polinesiani e della loro immensa conoscenza dei cieli
R. Brent Tully dell’Istituto di
Astronomia dell’Università delle Hawaii, vincitore nel 2014 dei
prestigiosi Gruber Cosmology Prize e Victor Ambartsumian International
Prize, ha guidato un team internazionale di astronomi per stabilire
quali siano i contorni dell’immenso superammasso di galassie del quale
fa parte anche la nostra Via Lattea. Tully, già autore nel 1977 insieme a
J. Richard Fisher dello studio “A New Method of Determining Distances
to Galaxies” e nel 1988 del libro “The Nearby Galaxies Catalog” – una
mappa in 3D delle 68.000 galassie più vicine alla Terra – aggiunge così
un altro importante tassello alla sua carriera di specialista in
astrofisica delle galassie, lo studio pubblicato è infatti la notizia di
copertina della prestigiosa rivista Nature del 4 settembre.
Il superammasso di galassie studiato è
stato battezzato con l’evocativo nome hawaiano Laniakea il cui
significato letterale è “immenso Paradiso”. Le galassie non sono infatti
distribuite casualmente attraverso l’universo, si trovano piuttosto in
raggruppamenti, come quello all’interno del quale ci troviamo, che
comprende dozzine di galassie, ed in enormi ammassi di centinaia di
galassie interconnesse in una ragnatela di filamenti lungo i quali si
posizionano come gocce di rugiada. Nei punti in cui questi filamenti si
intersecano possiamo trovare enormi strutture chiamate “superammassi”.
I ricercatori propongono un modo nuovo
per valutare e analizzare queste strutture a grande scala, esaminando
quello che è il loro impatto sul moto delle galassie. Una galassia che
si trovi tra due di queste strutture sarà coinvolta in una sorta di tiro
alla fune gravitazionale nel quale il movimento della galassia stessa
sarà determinato dall’equilibrio delle forze gravitazionali delle
strutture che la circondano. Attraverso la mappatura della velocità
delle galassie nella nostra porzione di universo il team di ricerca ha
potuto definire la regione di spazio su cui ogni superammasso
influisce. La Via Lattea si trova ai margini di uno di questi
superammassi la cui estensione è stata misurata per la prima volta in
modo accurato con la nuova tecnica elaborata dai ricercatori del team di
Tully.
Il superammasso in questione,
ribattezzato Laniakea, ha un diametro di 500 milioni di anni luce e
contiene una massa pari a 10¹⁷ (cento milioni di miliardi) quella del
Sole distribuiti in centomila galassie.
Due prospettive del superammasso Laniakea. La superficie esterna mostra la regione dominata dalla gravità di Laniakea. Crediti: SDvision interactive visualization software by DP at CEA/Saclay, France.
Lo studio chiarisce il ruolo del Grande
Attrattore, un’anomalia gravitazionale al centro del superammasso
locale, che attrae le galassie di una regione circostante grande
centinaia di milioni di anni luce e che da 30 anni impegna lo studio
degli astronomi. Con la sua enorme massa pari a decine di migliaia di
galassie esercita una irresistibile attrazione gravitazionale per le
galassie della Via Lattea e per milioni di altre galassie. All’interno
del superammaso Laniakea i moti sono diretti verso l’interno, come
flussi d’acqua che assumono un percorso discendente all’interno di una
vallata. La regione del Grande Attrattore si configura come un grande
avvallamento gravitazionale di fondo con una sfera di attrazione che si
estende attraverso il superammasso stesso.
«La chiave del lavoro e’ l’utilizzo dei
moti propri delle galassie (‘velocita’ peculiari’ in linguaggio tecnico)
per ricostruire le corrispondenti disomogeneita’ nella distribuzione
della materia» commenta Luigi Guzzo, dell’INAF – Osservatorio
Astronomico di Brera, coordinatore generale del progetto VIPERS. «Sono
proprio queste disomogeneità, ovvero picchi e valli nella distribuzione
di massa, ad originare i moti propri delle galassie. Invece di mappare
la distribuzione della materia luminosa che vediamo sotto forma di
galassie (come con VIPERS), qui si utilizzano i moti per “vedere”
indirettamente tutta la materia, anche quella oscura».
«Queste misure sono molto dispendiose,
poiché richiedono di ricavare per ogni galassia sia lo ‘spostamento
verso il rosso’ (redshift) delle righe spettrali (che contiene l’effetto
combinato dell’espansione dell’Universo e della velocità peculiare che
si vuole estrarre), sia la distanza dell’oggetto (attraverso indicatori
di distanza appositamente calibrati). Per questo la tecnica e’
applicabile solo nell’Universo ‘locale’. Combinando nuove misure e dati
dalla letteratura, Brent Tully e collaboratori hanno costruito un
catalogo estremamente denso di queste misure di velocità di galassie,
campionando molto finemente il campo di velocità entro un raggio di 130
milioni di anni luce (40 Mpc), ma spingendosi in modo più sparso fino a
distanze quasi dieci volte maggiori.
«Come mostrato in modo spettacolare
dalle immagini e le animazioni allegate all’articolo su Nature, il campo
di velocità così costruito definisce quelli che potremmo chiamare dei
“bacini imbriferi” entro i quali la “pioggia di galassie” converge tutta
verso una regione primaria di attrazione gravitazionale» aggiunge
Guzzo. «Il bacino di attrazione cui appartiene la nostra Galassia e’
quello che e’ stato battezzato “LANIAKEA” dagli autori del lavoro. E’
interessante notare come la nostra posizione sia molto vicina ad uno
“spartiacque”, ovvero al confine con un bacino imbrifero adiacente,
quello del super-ammasso di Perseus-Pisces. Questo lavoro fornisce anche
un’evidente dimostrazione dell’importanza dell’utilizzo di nuove
tecniche di visualizzazione nell’analisi e interpretazione dei dati
cosmologici 3D».
Il nome Laniakea è stato suggerito da
Nawa‘a Napoleon, un linguista dell’Università delle Hawaii, ed è stato
dato al superammasso in onore ai navigatori polinesiani che grazie alla
loro profonda conoscenza dei cieli riuscivano ad orientarsi e a navigare
nell’immensa distesa dell’Oceano Pacifico. Coautori dello studio sono
Hélène Courtois dell’Università Claude Bernard di Lione, Yehuda Hoffman
del Racah Institute of Physics dell’Università Ebraica di Gerusalemme e
Daniel Pomarède dell’Istituto di Ricerca sulle leggi fondamentali dell’
Universo del Centro Saclay.
Un breve video riferito al superammasso
Laniakea che può dare allo spettatore un idea generale del superammasso
nel quale ci troviamo e dei moti galattici nel vicino universo una versione più lunga che correda lo studio pubblicato su Nature è disponibile all’indirizzo http://irfu.cea.fr/laniakea.
Francesca Aloisio
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