Un team internazionale di astronomi ha scoperto una struttura titanica nell'Universo primordiale, appena due miliardi di anni dopo il Big Bang. Questo proto-superammasso di galassie, soprannominato Iperione, è la struttura più grande e massiccia mai trovata a un tempo e una distanza così remoti.

Il team che ha effettuato la scoperta era guidato da Olga Cucciati dell'Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) Bologna, Italia e scienziato del progetto Brian Lemaux nel Dipartimento di Fisica, College of Letters and Science presso l'Università della California, Davis, e includeva Lori Lubin, professore di fisica alla UC Davis. Hanno usato lo strumento VIMOS sul Very Large Telescope dell'ESO a Paranal, Cile per identificare un gigantesco proto-superammasso di galassie in formazione nell'Universo primordiale, appena 2,3 miliardi di anni dopo il Big Bang.

Hyperion è la struttura più grande e massiccia trovata così presto nella formazione dell'Universo, con una massa calcolata più di un milione di miliardi di volte quella del Sole. Questa enorme massa è simile a quella delle strutture più grandi osservate oggi nell'Universo, ma trovare un oggetto così massiccio nell'Universo primordiale ha sorpreso gli astronomi.

"Questa è la prima volta che una struttura così grande è stata identificata con un redshift così alto, poco più di 2 miliardi di anni dopo il Big Bang, " ha detto Cucciati. "Normalmente questo tipo di strutture sono note a redshift inferiori, il che significa quando l'Universo ha avuto molto più tempo per evolversi e costruire cose così grandi. È stata una sorpresa vedere qualcosa che si è evoluto quando l'Universo era relativamente giovane".

Superammasso mappato in tre dimensioni

Situato nella costellazione di Sextans (The Sextant), Hyperion è stato identificato da una nuova tecnica sviluppata presso l'UC Davis per analizzare la grande quantità di dati ottenuti dal VIMOS Ultra-Deep Survey guidato da Olivier Le Fèvre del Laboratoire d'Astrophysique de Marseille, Centre National de la Recherche Scientifique e Centre National d'Etudes Spatiales. Lo strumento VIMOS può misurare la distanza di centinaia di galassie contemporaneamente, rendendo possibile mappare la posizione delle galassie all'interno del superammasso in formazione in tre dimensioni.

Il team ha scoperto che Hyperion ha una struttura molto complessa, contenente almeno sette regioni ad alta densità collegate da filamenti di galassie, e le sue dimensioni sono paragonabili a superammassi più vicini alla Terra, anche se ha una struttura molto diversa.

"I superammassi più vicini alla Terra tendono a una distribuzione della massa molto più concentrata con chiare caratteristiche strutturali, " disse Lemaux. "Ma in Hyperion, la massa è distribuita molto più uniformemente in una serie di blob collegati, popolato da libere associazioni di galassie."

I ricercatori stanno confrontando i risultati di Hyperion con i risultati dell'indagine Observations of Redshift Evolution in Large Scale Environments (ORELSE), guidato da Lubin. L'indagine ORELSE utilizza i telescopi del W.M. Keck Observatory alle Hawaii per studiare i superammassi più vicini alla Terra. Lubin e Lemaux stanno anche usando l'osservatorio Keck per mappare Hyperion e strutture simili in modo più completo.

Il contrasto tra Hyperion e i superammassi meno distanti è molto probabilmente dovuto al fatto che i superammassi vicini hanno avuto miliardi di anni prima che la gravità raccogliesse la materia in regioni più dense, un processo che agisce da molto meno tempo nell'Hyperion molto più giovane.

Data la sua dimensione così presto nella storia dell'Universo, Si prevede che Hyperion si evolva in qualcosa di simile alle immense strutture dell'Universo locale come i superammassi che compongono la Grande Muraglia di Sloan o il Superammasso della Vergine che contiene la nostra galassia, la via Lattea.

"Comprendere Hyperion e come si confronta con strutture recenti simili può fornire informazioni su come l'Universo si è sviluppato in passato e si evolverà nel futuro, e ci dà l'opportunità di sfidare alcuni modelli di formazione del superammasso, " Ha detto Cucciati. "Portare alla luce questo titano cosmico aiuta a scoprire la storia di queste strutture su larga scala".

Questa ricerca sarà pubblicata in un prossimo numero della rivista Astronomia e astrofisica .