La vista profonda di DECam di Abell 3667 illumina il passato di un ammasso di galassie e il futuro dell’imaging astronomico

La Dark Energy Camera cattura l’elusiva luce all’interno dell’ammasso in Abell 3667, fornendo uno sguardo alla sua storia come ammasso di galassie in fusione e un’anteprima di ciò che l’Osservatorio NSF-DOE Vera C. Rubin fornirà.

Un ammasso di galassie in fusione attiva è raffigurato in questa immagine assemblata da un totale di 28 ore di osservazioni con la Dark Energy Camera da 570 megapixel, montata sul telescopio da 4 metri Víctor M. Blanco della National Science Foundation degli Stati Uniti presso l’Osservatorio Interamericano di Cerro Tololo, un programma di NSF NOIRLab.

L’immagine fornisce un indizio allettante di come la luce intracluster sarà rivelata dal Legacy Survey of Space and Time dell’NSF-DOE Vera C. Rubin Observatory.

Gli ammassi di galassie sono tra le strutture più grandi del nostro Universo, costituiti da centinaia o migliaia di galassie che sono diventate gravitazionalmente legate insieme nel corso di miliardi di anni.

Gli astrofisici sono stati a lungo desiderosi di capire la formazione di queste imponenti strutture.

Le storie degli ammassi di galassie non solo ci aiutano a capire come si è formato l’Universo, ma forniscono anche vincoli sulle proprietà della materia oscura, un materiale invisibile che non emette né riflette la luce e si trova in alte concentrazioni intorno agli ammassi di galassie.

Un indizio che gli astronomi cercano per comprendere la storia di un ammasso di galassie è la luce intraammasso, il debole bagliore emesso dalle stelle che sono state strappate dalle loro galassie originali dall’immensa gravità di un ammasso di galassie in formazione.

Queste stelle fungono da prova sussurrata delle interazioni galattiche del passato, anche se la maggior parte dei telescopi e delle fotocamere esistenti faticano a catturarle.

La delicata luce intracluster dell’ammasso di galassie Abell 3667 brilla in modo prominente in questa sfuggente immagine catturata dalla Dark Energy Camera (DECam) da 570 megapixel, montata sul telescopio da 4 metri Víctor M. Blanco della National Science Foundation degli Stati Uniti presso l’Osservatorio Interamericano di Cerro Tololo (CTIO), un programma di NSF NOIRLab.

Abell 3667 si trova a più di 700 milioni di anni luce da noi. La stragrande maggioranza delle deboli sorgenti di luce in questa immagine sono galassie molto lontane e non stelle in primo piano nella nostra galassia.

All’interno di Abell 3667, due ammassi di galassie più piccoli si stanno fondendo attivamente, come evidenziato dal ponte luminoso (giallo) di stelle che si estende al centro di questa immagine.

Questo ponte collega i cuori dei due ammassi di galassie, noti come le galassie più luminose, e si forma dal materiale strappato alle galassie mentre si fondono per formare un unico conglomerato massiccio.

Non solo questo cielo di paillettes è pieno di galassie lontane, ma anche le deboli caratteristiche in primo piano sono illuminate dal suo lungo tempo di esposizione.

I cirri della Via Lattea, o nebulose a flusso integrato, sono deboli e sottili nubi di polvere interstellare che possono essere viste come deboli filamenti bluastri che attraversano l’immagine.

Questi cirri sono chiazze di polvere illuminate dalla luce combinata delle stelle all’interno della nostra galassia. Appaiono come strutture diffuse e filamentose che possono coprire vaste aree del cielo.

Creata da un totale di 28 ore di osservazioni, questa è l’immagine più profonda di Abell 3667 mai assemblata.

Un’esposizione così lunga è necessaria per rilevare la luminosità debole e diffusa del cirro, che in genere è solo una piccola percentuale della luminosità del cielo notturno, così come la luce intracluster ancora più debole.

Il modo in cui gli scienziati studiano la luce all’interno dell’ammasso sarà presto rivoluzionato con l’Osservatorio NSF-DOE Vera C. Rubin, una nuova importante struttura scientifica finanziata congiuntamente dalla National Science Foundation degli Stati Uniti e dall’Office of Science del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti che dovrebbe iniziare il Legacy Survey of Space and Time (LSST) entro la fine dell’anno.

Utilizzando la più grande fotocamera mai realizzata, Rubin riprenderà l’intero cielo dell’emisfero australe ogni poche notti per dieci anni.

All’interno del tesoro di dati che l’LSST produce ci saranno milioni di immagini ad alta risoluzione di ammassi di galassie lontane.

Queste immagini possono quindi essere impilate per creare capolavori a lunghissima esposizione come quello qui sopra che rivelano la luce intra-ammasso di un ammasso di galassie.

L’immagine di DECam di Abell 3667 serve come anteprima di ciò che Rubin catturerà entro l’ottavo anno della LSST.

Ma piuttosto che un’istantanea di un singolo ammasso di galassie, Rubin catturerà questo livello di profondità in tutto il cielo dell’emisfero australe.

Gli scienziati si aspettano che i futuri studi sulla luce intra-ammasso con i dati di Rubin riveleranno nuove caratteristiche e consentiranno studi dettagliati delle popolazioni stellari di queste caratteristiche.

Foto: CTIO/NOIRLab/NSF/AURA. Acknowledgment: PI: Anthony Englert (Brown University). Image Processing: T.A. Rector (University of Alaska Anchorage/NSF NOIRLab), M. Zamani & D. de Martin (NSF NOIRLab).

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