Hubble scopre Cloud-9, il nuovo oggetto astronomico che non dovrebbe esistere
Il telescopio spaziale Hubble di NASA ed ESA ha scoperto Cloud-9, un nuovo oggetto astronomico che appartiene a una classe di strutture teoricamente prevista ma mai identificata prima. L’oggetto si trova a circa 14 milioni di anni luce dalla Terra, alla periferia della galassia a spirale Messier 94, e rappresenta la prima osservazione diretta di una nube dominata dalla materia oscura e priva di stelle, considerata una reliquia della formazione primordiale delle galassie.
L’osservazione è stata possibile grazie alla sensibilità di Hubble, che ha permesso di escludere in modo definitivo la presenza di stelle all’interno della nube. È proprio questa loro assenza ad aver trasformato un candidato ambiguo in una scoperta chiave per la cosmologia osservativa.
“Questa è la storia di una galassia fallita” spiega Alejandro Benítez-Llambay, ricercatore dell’Università di Milano-Bicocca e principal investigator dello studio. “In questo caso, non vedere stelle è ciò che dimostra la correttezza della teoria. Ci dice che abbiamo trovato nell’Universo locale un elemento costitutivo primordiale di una galassia che non si è mai formata”.
Per gli astronomi, Cloud-9 rappresenta anche un raro laboratorio naturale per studiare una componente fondamentale ma elusiva del cosmo. “Sappiamo dalla teoria che la maggior parte della massa dell’Universo dovrebbe essere costituita da materia oscura” osserva l’astronomo Andrew Fox dell’AURA/STScI per l’ESA. “Ma è difficile rilevarla perché non emette luce. Cloud-9 ci offre un raro sguardo su una struttura in cui la materia oscura domina senza essere mascherata dalle stelle”.
I risultati dello studio sono stati pubblicati su The Astrophysical Journal Letters e si inseriscono nelle attività scientifiche congiunte di NASA ed ESA dedicate allo studio delle strutture deboli dell’Universo locale, considerate cruciali per testare i modelli di formazione delle galassie e il ruolo della materia oscura oltre ciò che è osservabile attraverso la luce stellare.
Cloud-9: la scoperta di un oggetto astronomico finora solo teorico
Cloud-9 appartiene a una classe di oggetti chiamati RELHIC (Reionization-Limited H I Clouds): nubi di idrogeno neutro formatesi nell’Universo primoridiale, rimaste intrappolate in aloni di materia oscura ma incapaci di accumulare abbastanza gas da innescare la formazione stellare.
Per anni, gli astronomi hanno ipotizzato l’esistenza di queste “galassie mancate”, senza però riuscire a dimostrarla in modo definitivo. Prima delle osservazioni con Hubble, Cloud-9 avrebbe potuto essere interpretata come una galassia nana estremamente debole. “Con i telescopi terrestri si poteva sostenere che le stelle ci fossero, ma fossero semplicemente troppo deboli per essere viste” spiega il dottor Gagandeep Anand dello Space Telescope Science Institute (STScI). “Ma con l’Advanced Camera for Surveys di Hubble siamo in grado di stabilire che non c’è nulla lì”.
Le osservazioni mostrano una struttura compatta e quasi sferica, molto diversa dalle grandi e irregolari nubi di idrogeno note attorno alla Via Lattea. Il nucleo di Cloud-9 ha un diametro di circa 4.900 anni luce e contiene gas con una massa pari a circa un milione di volte quella del Sole. Tuttavia, per spiegare l’equilibrio della nube, la massa totale — dominata dalla materia oscura — dovrebbe raggiungere circa 5 miliardi di masse solari.
Perché Cloud-9 cambia il modo di studiare la formazione delle galassie
Il valore scientifico di Cloud-9 va oltre la singola scoperta. Questi oggetti rappresentano una rara opportunità per studiare la materia oscura senza l’interferenza della luce delle stelle, che normalmente domina le osservazioni astronomiche.
“Osservare solo le stelle non fornisce un quadro completo” sottolineano i ricercatori. Analizzare gas e materia oscura permette di ricostruire processi fondamentali che altrimenti resterebbero nascosti. Cloud-9 suggerisce inoltre che nell’Universo possano esistere molte altre strutture simili, difficili da individuare perché prive di emissioni luminose e vulnerabili agli effetti dell’ambiente intergalattico.
La nube è stata inizialmente identificata tre anni fa in indagini condotte con il radiotelescopio cinese FAST e successivamente confermata dal Green Bank Telescope e dal Very Large Array. La conferma definitiva, però, è arrivata solo con Hubble, che ha permesso di escludere la presenza di stelle.
Secondo gli astronomi, Cloud-9 potrebbe rimanere una reliquia primordiale per tempi cosmici, oppure — se dovesse accumulare ulteriore massa — evolvere in una vera galassia. In entrambi i casi, la sua esistenza amplia la comprensione della formazione delle galassie, dell’Universo primordiale e della natura stessa della materia oscura. Come osserva la dottoressa Rachael Beaton dello STScI, “tra i nostri vicini galattici, potrebbero esserci più ‘case abbandonate’ di quanto pensassimo”.
