Un team internazionale di astrofisici guidato da Andrea Botteon dell'Università di Leiden, Paesi Bassi, ha fatto luce su uno degli oggetti più intricati del cielo radiofonico:l'ammasso di galassie Abell 2255. Grazie alle incredibili immagini dettagliate ottenute con il radiotelescopio europeo LOFAR, gli scienziati hanno potuto osservare dettagli mai visti prima dell'emissione dall'ammasso. L'alone in Abell 2255 non è liscio, ma contiene numerosi filamenti che non sono stati visti in precedenza. Il risultato è stato presentato oggi al meeting annuale virtuale della European Astronomical Society (EAS) e sarà pubblicato in Il Giornale Astrofisico .

Le osservazioni effettuate con il radiotelescopio LOFAR stanno cambiando il quadro che gli astrofisici avevano sugli ammassi di galassie. Nonostante il loro nome, gli ammassi non sono solo composti da centinaia di galassie sparse su milioni di anni luce che sono legate insieme dalla gravità, ma contengono anche particelle che si muovono a velocità prossime alla velocità della luce che sono in grado di emettere radiazioni nella banda radio, quando interagiscono con il campo magnetico dell'ammasso. Queste emissioni radio, che si estendono dai centri degli ammassi per milioni di anni luce e si producono quando due ammassi di galassie si scontrano, sono stati chiamati aloni radio per il loro aspetto generalmente sferico e liscio.

L'alone in Abell 2255 sembra essere tutt'altro che liscio, anche se. Primo autore Botteon:"Abbiamo scoperto l'esistenza di numerosi filamenti all'interno dell'emissione di alone che non sono stati visti in precedenza. Ciò è stato possibile grazie a LOFAR, che ha una sensibilità e una risoluzione angolare molto superiori ai radiotelescopi che hanno osservato ammassi di galassie in passato, e anche perché i filamenti scoperti emettono la maggior parte della loro radiazione in lunghe lunghezze d'onda radio, proprio quelli rilevati dalle antenne LOFAR."

Gli aloni radio sono ancora fonti enigmatiche per gli astrofisici. Una delle ipotesi più accreditate sulla loro origine è che si formino a causa dei moti turbolenti generati nel gas a grappolo, attivato quando due cluster si scontrano. In questo quadro, le nuove osservazioni potrebbero fornire preziose informazioni sugli aloni radio.

"I filamenti scoperti da LOFAR potrebbero formarsi esattamente come conseguenza di questi moti turbolenti, " afferma Gianfranco Brunetti dell'INAF-Bologna (Italia) e secondo autore dello studio. "Un'altra possibilità che stiamo considerando è che i filamenti provengano dall'interazione tra le galassie, che si muovono a velocità di molte centinaia di km/s all'interno dell'ammasso e del plasma che produce l'emissione radio dell'alone."

"La natura filamentosa dell'emissione mostra l'importanza dei campi magnetici turbolenti, poiché è probabile che le bande di emissione seguano i fili dei campi magnetici, " aggiunge il membro del team Marcus Brüggen dell'Università di Amburgo, Germania.

Ma c'è molto di più nelle immagini LOFAR di Abell 2255, dove si osservano anche segnali radio provenienti da regioni molto distanti dal centro dell'ammasso. Gli astrofisici ritengono che queste emissioni seguano onde d'urto che si propagano verso l'esterno a grandi distanze e sono in grado di accelerare le particelle energetiche e amplificare i campi magnetici. In questo ambiente periferico l'emissione del gas intergalattico caldo è estremamente debole, ai limiti delle capacità degli attuali strumenti che osservano nei raggi X e del satellite Planck. Perciò, le osservazioni radio danno l'opportunità unica di rivelare i moti della materia in regioni di cluster inesplorate.

"Per studiare fino a che punto si estende l'emissione radio nell'ammasso, negli ultimi mesi LOFAR ha effettuato un'osservazione ancora più approfondita di Abell 2255, " afferma il coautore Reinout van Weeren dell'Università di Leiden, Paesi Bassi. "Uno degli obiettivi è capire se l'emissione radio si estende anche oltre Abell 2255, tracciando la gigantesca rete cosmica che collega gli ammassi di galassie nell'universo."