Il telescopio spaziale James Webb fotografa un oggetto dall’incredibile somiglianza con un anello trilogy
È stata selezionata come “immagine del mese”, la più speciale ottenuta dal telescopio spaziale James Webb. Ha fotografato un oggetto dall’incredibile forma ad anello con trilogy. Vediamo di cosa si tratta.
Più che di un oggetto cosmico si tratta di un fenomeno, quello della “lente gravitazionale”. Già in un precedente articolo abbiamo descritto in dettaglio questo fenomeno che peraltro viene anche sfruttato nella ricerca di pianeti extraterrestri.
L’effetto lente gravitazionale
Quando la luce emessa da una stella, da una galassia o da un ammasso di galassie passa vicino ad un oggetto molto massiccio, si ritrova ad attraversare una zona dello spazio deformata che ne devia la direzione e ne intensifica la luminosità. Proprio per questo motivo il fenomeno viene chiamato lente gravitazionale.
La massa ha la proprietà di deformare lo spazio circostante. Maggiore è la massa maggiore è la deformazione dello spazio e quindi maggiore la deviazione della luce che attraversa lo spazio deformato.
A seconda della distribuzione di massa che produce la deformazione e a seconda della direzione della luce, la lente gravitazionale duplica, quadruplica o comunque moltiplica l’immagine dell’oggetto. Ad esempio, la luce di una stella lontana, attraversando nel suo percorso una regione dello spazio deformata, verrà sdoppiata o quadruplicata in più immagini della stessa stella disposte ad esempio come le punte di una croce.
Questa particolare configurazione è chiamata Croce di Einstein. In caso di perfetto allineamento tra il percorso della luce rispetto all'osservatore e la massa si può generare addirittura un anello, detto Anello di Einstein.
L’anello con brillanti
L’effetto di lente gravitazionale è occorso alla luce emessa da un lontano e debolissimo quasar in direzione della costellazione del Cratere. RX J1131-1231 è il nome di questo quasar a circa 6 miliardi di anni luce dalla Terra.
Si tratta di buchi neri “attivi”, cioè buchi neri che attraendo a sé tutto ciò che gli sta vicino lo trasformano in un enorme disco in rotazione e che via via vi precipita dentro. È proprio questo processo di rotazione, nel quale ogni oggetto (siano stelle pianeti, nubi di gas) perde la sua iniziale forma e identità nel venire inglobato nel disco, che produce energia elettromagnetica, soprattutto alle lunghezze delle radio frequenze. I quasar sono intense radio-sorgenti.
La luce emessa dal quasar RX J1131-1231 ha attraversato una regione dello spazio deformata dalla presenza di una massiccia galassia di forma ellittica (questa si trova più vicino alla Terra).
La galassia ellittica, responsabile della deformazione dello spazio e quindi della lente, è visibile al centro dell’anello come un punto di colore blu nell'immagine di copertina.
La luce diffusa a forma di anello di colore celeste è luce proveniente dal quasar e, per effetto lente, distribuita a formare quello che viene chiamato anello di Einstein. I quattro punti brillanti, tre vicini ed uno in posizione opposta sono tutti immagini dello stesso quasar, RX J1131-1231, sdoppiate ed intensificate in brillantezza dalla stessa lente gravitazionale.
Risultato finale è una bellissima immagine in tutto simile ad un anello con trilogy con tre magnifici brillanti. Come detto in precedenza, la forma assunta dall’immagine sottoposta a lente gravitazionale dipende dall’allineamento tra sorgente e massa responsabile della deformazione dello spazio. Un allineamento diverso di RX J1131-1231 avrebbe prodotto un’immagine diversa.
Al di là della bellezza di questa immagine, per gli astronomi la lente gravitazionale, come in questo caso, permette di studiare non solo il quasar e in generale i buchi neri “attivi” ma anche le regioni limitrofe, la cui luminosità, se non fosse stata amplificata dalla lente, sarebbe stata troppo debole da osservare.
L’immagine è stata ottenuta con lo strumento MIRI (Mid-Infrared Instrument) a bordo del James Webb in seno ad un programma di studio della materia oscura.