I RECORD DELL'AMMASSO DI GALASSIE DELLA CHIOMA DI BERENICE

Tornando a puntare l'attenzione sulla costellazione della Chioma di Berenice, posta esattamente a metà strada tra le stelle Denebola (β Leo) e Cor Caroli (α Cvn), e del suo ammasso stellare Melotte 111, il terzo più vicino al Sole, è doveroso accennare al fatto che proprio da quelle parti è situato uno dei più famosi ammassi di galassie, che prende nome dall'omonima costellazione e che si trova proprio nei pressi del Polo Galattico Nord, vale a dire, lontanissimo dalle isofote della Via Lattea e privo, quindi, dell'assorbimento indotto dalle polveri interstellari presenti nella nostra galassia.

Come sempre accade, ma è questa una precisazione diversa per chi di Astronomia è a digiuno, quest'ultima categoria di oggetti si rende del tutto invisibile ad occhio nudo; sono infatti necessari telescopi di un certo calibro, con un diametro almeno superiore ai 200 mm, per poter dieci scorgere sia le ellittiche che le spirali più luminose che lo popolano poiché queste splendono con magnitudini comprese tra la dodicesima e la quattordicesima grandezza.

Immagine ad ampio campo dell'ammasso di galassie della Chioma ripreso dal telescopio Schulman di 0,8 m del Mount Lemmon SkyCenter 

In questo ammasso di galassie, dalla forma grossolanamente sferica, sono state contate almeno un migliaio di componenti, la cui distanza media da noi è stimata in circa 320 milioni di anni-luce; noto anche come Abell 1656, assieme all'ammasso di galassie del Leone (Abell 1367), costituisce uno dei due gruppi principali che, a loro volta, formano il cosiddetto Superammasso di galassie della Chioma, su cui torneremo dopo. La misura della velocità di molte componenti di Abell 1656, rilevata per la prima volta negli anni '50 dello scorso secolo da parte dell'astronomo svizzero Fritz Zwicky, indica che alcune di esse si muovono all'interno della sfera d'attrazione gravitazionale dell'ammasso stesso a più di 3,6 milioni di chilometri all'ora: valori così elevati di velocità presuppongono una massa totale davvero elevata per tutte le galassie dell'ammasso, una quantità di materia che non appare "visualmente" nelle varie galassie ma che si stima essere ben il 90% della massa totale dell'ammasso della Chioma. Da un punto di vista storico, questo ammasso di galassie fu il primo oggetto di questo tipo in cui vennero individuate anomalie gravitazionali, indicative di massa inosservata anche se l'idea di materia oscura che permea e tiene uniti gli ammassi galattici, proposta proprio da Zwicky, non sarebbe stata accettata per i seguenti cinquant'anni.

Quello della Chioma di Berenice è l'ammasso di galassie più luminoso nei raggi X, una intensa sorgente - "Coma X-1", così come è nota - che ha un potere emissivo nella banda X pari a Lx = 2,6 x 10^44 erg/s. Questa venne per la prima volta individuata tramite un pallone sonda negli anni '60 del secolo scorso e successivamente dal satellite Uhuru, il primo dedicato allo studio dei raggi X - allora non è difficile trovare una spiegazione per almeno una parte di questa "massa mancante": tutto l'ammasso è infatti permeato da gas intergalattico rarefatto molto caldo, riscaldato ad alcuni milioni di gradi allorché le galassie - e i gas che esse si trascinano dietro - lo attraversano, creando attrito. I raggi X individuati da telescopi orbitali in questo e in successive ricerche condotte in altri ammassi galattici vengono emessi proprio da questo gas estremamente caldo.

Mosaico a falsi colori ottenuto con immagini della Sloan Digital Sky Survey e del telescopio spaziale Spitzer (NASA): le piccole e deboli macchie verdi sono galassie nane mentre le due grandi galassie presenti al centro dell'ammasso sono le giganti ellittiche NGC4874 e NGC4889

Per molti anni si ritenne che i legami gravitazionali dell'ammasso della Chioma di Berenice si estendessero per almeno 20 milioni di anni-luce, pari a 200 volte il diametro della nostra stessa galassia, la Via Lattea; misurazioni più accurate degli spostamenti verso il rosso condotte alla fine degli anni '70 del secolo scorso mostrarono però che alcune galassie associate a questo ammasso si trovano ad almeno 100 milioni di anni-luce dal centro dell'ammasso stesso, pari ad almeno 1000 volte il diametro della nostra galassia! Fu proprio questa l'evidenza o, meglio, la scoperta di un superammasso galattico che raggiunge il ragguardevole ed inimmaginabile diametro di 20 milioni di anni-luce: uno dei primi oggetti di questo tipo, tra l'altro, che furono identificati come tali!

Lo studio del Superammasso della Chioma di Berenice - come venne subito chiamato - di altri oggetti di questo tipo permette di capire la gerarchia della materia nell'Universo e come la materia si distribuisca a grande scala. I dati osservativi mostrano che l'Universo possiede una struttura simil-cellulare, in cui gli ammassi di galassie sono compresi in strutture irregolari ancora più grandi, i cosiddetti superammassi, separati fra loro da immensi vuoti cosmici come quello cosiddetto "del Boote". La massa dell'ammasso di galassie della Chioma di Berenice è solo una piccola ciocca nel filamento della vasta rete cosmica di superammassi intrecciati tra loro, estesa per milioni e milioni di anni-luce.

Mappa del superammasso di galassie della Chioma

Al centro di ammassi di galassie densi sono sempre presenti galassie ellittiche supergiganti, di dimensioni davvero ragguardevoli e ben oltre la media per oggetti di quella tipologia; questa "regola" vale anche per l'ammasso della Chioma, al centro del quale risiedono le due luminose galassie ellittiche giganti note NGC4874 ed NGC4889. Molte altre galassie situate nei pressi del centro di questo grande ammasso stanno scemando attorno a queste due enormi giganti, dirigendosi verso un gorgo gravitazionale. E infatti le cose stanno veramente così; anzi, è proprio in questo modo che le galassie giganti sono diventate tanto grandi: inghiottendo le altre più piccole appartenenti a questo e ad altri ammassi!

Anche il denso ammasso di galassie Abell 2199, presente nella costellazione di Ercole, che inizia ad a fare capolino sull'orizzonte di prima sera in questo periodo ad oriente, possiede nel suo centro una galassia ellittica supergigante nota come NGC6166, talmente enorme che accanto ad essa la grande galassia di Andromeda e la nostra Via Lattea scomparirebbero! In particolare, il nucleo di questa galassia rivela la presenza di varie componenti, meglio note come "nuclei multipli", caratteristica comune per gran parte delle galassie ellittiche supergiganti. In particolare, NGC6166 è stata sorpresa in flagrante nell'atto di divorarsi altre galassie e, a tutti gli effetti, la "digestione" dei loro nuclei, ciò che si vede ai telescopi, è un processo lento e laborioso che però, entro alcune centinaia di milioni di anni, porterà questi ex-nuclei galattici ad essere completamente assimilati in quello che potrebbe dar vita ad un nucleo galattico attivo, al centro del quale risiederà con ogni probabilità un buco nero super massiccio.

Con ogni probabilità, entro alcuni miliardi di anni l'Universo sarà popolato da un numero certamente minore di galassie di stazza "normale", mentre aumenterà il numero di galassie "cannibali" supergiganti che si ingrasseranno a dismisura al centro di ammassi ricchi, lasciando attorno a se solo vicine deboli, oscure e poco attraenti.