L’ECO DEL BIG BANG RIVELA IL MOTO DEGLI AMMASSI DI GALASSIE

L’eco del big bang rivela il moto degli ammassi di galassie
L’osservazione è di un team internazionale che ha confermato sperimentalmente per la prima volta la distorsione della radiazione di fondo cosmico per effetto del moto degli ammassi di galassie (effetto kSZ). Lo studio su Physical Review Letters

La Sapienza ha partecipato con Elia Battistelli del Dipartimento di Fisica al team di ricerca internazionale che ha rilevato per la prima volta il moto degli ammassi di galassie attraverso misure di radiazione di fondo cosmico e in particolare dell’effetto Sunyaev Zel’dovich Cinematico (kSZ). Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Physical Review Letters. 

L’effetto kSZ è stato teorizzato 40 anni fa ma mai confermato sperimentalmente.
Esso consiste nella distorsione della radiazione cosmica di fondo cosmico – l’eco elettromagnetico del big bang, che riempie lo spazio in ogni direzione – da parte degli ammassi di galassie, gli oggetti uniti gravitazionalmente piu’ grandi dell’Universo.
In particolare è stato osservato che la radiazione che passa attraverso un ammasso di galassie in 

movimento verso la Terra appare più calda di alcuni milionesimi di grado kelvin, mentre se l’ammasso si allontana la radiazione appare lievemente più fredda.
Per osservare l’effetto kSZ i ricercatori hanno combinato e analizzato i dati forniti dai progetti Atacama Cosmology Telescope (ACT) e Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (BOSS). Ciò ha reso possibile confrontare i valori di radiazione cosmica di fondo rivelata da ACT con migliaia di posizioni di galassie rilevate da BOSS.
L’esperimento ACT è un gioiello di tecnologia posto in un sito osservativo quanto mai remoto: il deserto di Atacama, a 5200m sul livello del mare. Il metodo proposto in questo lavoro sfrutta l’altissima qualità dei dati prodotti.

L’effetto kSZ potrebbe rivelarsi un strumento eccezionale per la misura della velocità degli oggetti celesti nell’Universo anche quando questi sono a un’enorme distanza.
“In particolare – afferma Elia Battistelli – si pensa possa fornire nuove informazioni sull’intensità delle forze gravitazionali che tengono insieme gli ammassi di galassie e di fare chiarezza su uno dei problemi ancora aperti della cosmologia moderna: il problema dell’energia oscura. Sono infatti proprio le forze opposte di gravitazione ed energia oscura che governano i moti degli ammassi di galassie stessi”.

L’articolo Evidence of Galaxy Cluster Motions with the Kinematic Sunyaev-Zel’dovich Effect è pubblicato sulla rivista Physical Review Letters su http://prl.aps.org/abstract/PRL/v109/i4/e041101

Elia Battistelli
Experimental Cosmology group G31- Dipartimento di Fisica
 http://server2.phys.uniroma1.it/doc/battistelli/