Un grande mistero nell’ammasso di Perseo

24 luglio  2014:  L’Universo è un posto davvero grande e pieno di incognite.  Sembra divertirsi a lanciarci qua e là piccoli indizi da seguire per scoprire i suoi segreti. Il Chandra X-ray Observatory della NASA ha appena raccolto uno di questi indizi, ancora tutto da interpretare.

Un nuovo video approfondisce il segnale misterioso proveniente dal cuore dell’ammasso di Perseo.

Esra Bulbul e il suo team, presso il Centro di astrofisica di Harvard, utilizzano Chandra per studiare l’ammasso di Perseo, un gruppo di galassie a circa 250 milioni di anni-luce dalla Terra, uno degli oggetti più massicci dell’Universo. Questo ammasso di galassie è immerso in una gigantesca “atmosfera” di plasma incandescente — ed è qui che risiede il mistero.

“L’atmosfera dell’ammasso è zeppa di ioni,” spiega Bulbul,  “come  ferro25 (Fe XXV),  silicio14 (Si XIV), e zolfo15 (S XV).  Ciascuno produce una “ammaccatura”, o ‘riga’, nella regione di spettro dei raggi X, che Chandra permette di localizzare, collocate a energie di raggi X ben note.” Ma quando, nel 2012, Bulbul ha analizzato dati registrati da Chandra nell’arco di 17 giorni, è emersa una nuova riga anomala. “E’ apparsa una riga a 3,56 keV (chilo-elettronvolt) che non corrisponde ad alcuna transazione atomica conosciuta,” dice Bulbul.

All’inizio la ricercatrice non ci ha creduto: “Ci ho messo molto a convincermi che la riga non era un difetto del rilevatore, o una riga atomica nota,” racconta. “Ho fatto accurati controlli. Ho analizzato di nuovo I dati,   suddividendoli anche in sottogruppi, e verificato le informazioni provenienti da quattro altri rilevatori a bordo di due diversi osservatori. La riga però non è mai scomparsa.”

Insomma, sembra che il segnale sia reale.  E ciò trova conferma nel fatto che il team ha rilevato la stessa firma spettrale nelle emissioni a raggi X di altri 73 ammassi galattici, analizzando dati raccolti dal XMM-Newton europeo, un telescopio a Raggi X totalmente indipendente.

E non è tutto. Circa una settimana dopo la pubblicazione online dei risultati del team di Bulbul, un secondo gruppo di ricercatori, diretto da Alexey Boyarsky dell’Università di Leiden in Olanda, riportava evidenze della medesima riga spettrale nelle osservazioni della galassia di Andromeda, effettuate con il XMM-Newton.  Gli studiosi olandesi hanno confermato anche la presenza della riga nelle regioni esterne dell’ammasso di Perseo.

Se questa riga spettrale non proviene da alcun tipo di materia conosciuta, è lecito spostare l’attenzione verso una causa ignota: la materia oscura.

“Sulla base del nostro paper, i teorici hanno già ipotizzato una sessantina di diversi tipi di $materia oscura$ che potrebbero spiegare questo segnale,” dice Bulbul, e aggiunge divertita: “Qualcuno ha scherzosamente soprannominato questa particella un ‘bulbulone’.”

Le particelle di $materia oscura$ che potrebbero produrre questa riga comprendono gli assioni, neutrini sterili e   “$materia$ oscura a moduli”,  risultante dall’arricciamento di extradimensioni secondo la teoria delle stringhe.

Per svelare questo mistero potrebbe essere necessario un osservatorio completamente nuovo, come “Astro-H, il telescopio a raggi X avanzato che l’Agenzia Spaziale Giapponese ha in programma di lanciare nel2015. Esso sarà dotato di un nuovo tipo di rilevatore di raggi X, sviluppato dalla NASA in collaborazione con scienziati dell’Università del Wisconsin, che sarà in grado di misurare la riga misteriosa con maggiore precisione di quanto attualmente possibile.

“Forse allora ci arriveremo in fondo,” dice Bulbul.

Questo Universo sembra davvero giocare con noi esseri umani. E noi, con la nostra voglia di sapere e di capire, con la nostra curiosità e intelligenza, giochiamo volentieri!