uno studio, guidato da ricercatori dell'Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) e realizzato con OSIRIS, uno strumento sul Gran Telescopio Canarias (GTC), ha trovato l'ammasso di galassie più densamente popolato in formazione nell'universo primitivo. I ricercatori prevedono che questa struttura, che dista da noi 12,5 miliardi di anni luce, si sarà evoluto diventando un ammasso simile a quello della Vergine, un vicino del Gruppo Locale di galassie a cui appartiene la Via Lattea. Lo studio è pubblicato sulla rivista specializzata Avvisi mensili della Royal Astronomical Society (MNRAS) .

Gli ammassi di galassie sono gruppi di galassie che rimangono insieme a causa dell'azione della gravità. Per comprendere l'evoluzione di queste "città di galassie" gli scienziati cercano strutture in formazione, i cosiddetti protoammassi di galassie, nell'universo primordiale.

Nel 2012 un team internazionale di astronomi ha effettuato un'accurata determinazione della distanza della galassia HDF850.1, conosciuta come una delle galassie con il più alto tasso di formazione stellare nell'universo osservabile. Con loro sorpresa, gli scienziati hanno anche scoperto che questa galassia, che è una delle regioni più studiate del cielo, noto come Hubble Deep Field/MERCI-Nord, fa parte di un gruppo di circa una dozzina di protogalassie che si erano formate durante i primi miliardi di anni della storia cosmica. Prima della sua scoperta era noto solo un altro gruppo primordiale simile.

Ora, grazie ad una nuova ricerca con lo strumento OSIRIS sul Gran Telescopio Canarias (GTC, o GRANTECAN), il team ha dimostrato che è una delle regioni più densamente popolate popolate di galassie nell'Universo primitivo, e hanno condotto per la prima volta uno studio dettagliato delle proprietà fisiche di questo sistema. "Sorprendentemente abbiamo scoperto che tutti i membri del cluster studiati fino ad ora, circa due dozzine, sono galassie con formazione stellare normale, e che la galassia centrale sembra dominare la produzione di stelle in questa struttura" spiega Rosa Calvi, ex ricercatore post-dottorato presso l'IAC e primo autore dell'articolo.

Testimoni dell'infanzia dell'Universo locale

Questo recente studio mostra che questo ammasso di galassie in formazione è costituito da vari componenti, o "zone" con differenze nella loro evoluzione. Gli astronomi prevedono che questa struttura cambierà gradualmente fino a diventare un ammasso di galassie simile alla Vergine, la regione centrale del superammasso omonimo in cui è situato il Gruppo Locale di galassie a cui appartiene la Via Lattea. "Vediamo questa città in costruzione proprio quando aveva 12 anni, 500 milioni di anni fa, quando l'Universo aveva meno del 10% della sua età attuale, quindi stiamo assistendo all'infanzia di un ammasso di galassie come quelli tipici dell'Universo locale" nota Helmut Dannerbauer, un ricercatore IAC che è coautore di questo articolo.

La distanza misurata da queste fonti studiate concorda perfettamente con le previsioni basate su osservazioni fotometriche effettuate in precedenza su GRANTECAN di Pablo Arrabal Haro, già studente di dottorato presso l'IAC, sotto la supervisione di José Miguel Rodríguez Espinosa, un ricercatore IAC e Assistente Segretario Generale dell'Unione Astronomica Internazionale (IAU), e Casiana Muñoz-Tuñón, un ricercatore e vicedirettore dell'IAC, tutti loro coautori del presente articolo. Arrabal ha sviluppato un metodo per selezionare le galassie con normali tassi di formazione stellare, sulla base del rilievo fotometrico SHARDS (Survey for High-z Absorption Red and Dead Sources), un ampio programma dell'Osservatorio europeo meridionale (ESO) realizzato sul GTC. "Sono molto felice di vedere che il metodo sviluppato durante la mia tesi di dottorato funziona così bene nel trovare e confermare una regione altamente popolata di galassie nel lontano Universo", afferma Arrabal.

Il programma SARDS è stato guidato da Pablo Pérez-González, ricercatore presso il Centro de Astrobiologia (CAB, CSIC-INTA) e anche autore del paper. Come spiega Pérez-González, "misurando esattamente come si stanno formando queste strutture, soprattutto all'inizio dell'Universo, non è facile, e abbiamo bisogno di dati eccezionali come quelli che stiamo prendendo con il telescopio GTC come parte dei progetti SARDS e SARDS Frontier Fields, che ci permettono di determinare le distanze tra le galassie e tra le galassie ai margini dell'Universo con una precisione mai raggiunta prima."

Inoltre, Stefan Geier, L'astronomo del supporto GTC e coautore del documento sottolinea che "questo risultato altamente sorprendente non sarebbe stato possibile senza la straordinaria capacità di OSIRIS insieme alla grande area di raccolta del GRANTECAN, il più grande telescopio ottico e infrarosso del mondo."

Il Gran Telescopio Canarias e gli Osservatori dell'Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) fanno parte della rete delle Infrastrutture Scientifiche e Tecniche Singolari della Spagna.