La prima emozionante scoperta dei miraggi cosmici fu fatta settanta anni fa e da allora gli astronomi si chiedono quanto sia comune questo strano fenomeno.
Sono molti i casi in cui vediamo due immagini dello stesso oggetto celeste: è un effetto causato dalla flessione e dalla messa a fuoco della luce proveniente da oggetto molto distanti quando passa attraverso l'intenso campo gravitazionale di una galassia massiva durante il tragitto nella nostra direzione.
Da questo punto in poi le opinioni degli specialisti iniziano a divergere: mentre alcuni lo ritengono un evento assai raro, altri ritengono che buona parte dei deboli oggetti che compaiono sulle lastre a lunga esposizione ottenute con i grandi telescopi siano in realtà luminosità causate da questo fenomeno, se così fosse non si tratterebbe di oggetti "reali" ma, in parte di effetti ottici.
E' ipotizzabile che il lontano universo sia in realtà una sorta di grande casa degli specchi ?
L'unico modo per rispondere alla domanda è compiere una maggiore quantità di osservazione minuziose. ed è questa la strada che sta battendo un gruppo di astronomi europei.
L'effetto fu osservato per la primavolta nel 1919 durante un'eclisse totale di Sole. Accurate misurazioni della posizione di alcune stelle osservate nel buio del cielo nelle vicinanze del Sole, mostrarono chiaramente uno spostamento apparente delle stesse in direzione opposta al Sole, come previsto dalla teoria.
La causa dell'effetto era dovuta ovviamente all'attrazione gravitazionale dei fotoni durante il passaggio nelle vicinanze della nostra stella. Era la conferma diretta di un nuovo fenomeno ed una pietra miliare della fisica moderna.
Nel 1930, l'astronomo Fritz Zwicky ( 1988-1974 ) svizzero di origine ma occupato al Mount Wilson Observatory in California, si rese conto che lo stesso effetto poteva avvenire a distanze cosmiche, laddove galassie ed ammassi galattici sufficientemente compatti e massivi potevano "piegare" la luce proveniente da oggetti celesti più distanti. Dovevano passare cinquanta anni per avvistare la prima lente gravitazionale.
In questi casi particolari, l'effetto delle lenti gravitazionali non è solo quello di fornire multiple immagini dello stesso oggetto ma anche quello di aumentarne significativamente la luminosità come nel caso di una comune lente ottica. Galassie ed ammassi di galassie distanti possono funzionare da "telescopi naturali" permettendoci di ossevare oggetti altrimenti troppodeboli per essere rilevati anche dai più potenti telescopi oggi disponibili.
Alcuni emettono più energia di altri ed i più luminosi sono noti come Highly Luminous Quasar ( HLQ ). Alcuni sono sicuramente molto luminosi, ma per altri questa caratteristica è dovuta probabilmente all'amplificazione prodotta da una lente gravitazionale.
E' questa la ragione per cui la ricerca di lenti gravitazionali, riconoscibili dalla presenza di multiple immagini del quasar, è particolarmente promettente se indirizzata verso gli oggetti diu tipo HLQ.
E' questa considerazione che sta dietro al successo del programma a lungo termide dell'ESO denominato "Gravitational Lensing" che ha lo scopo di determinare quale frazione di HLQ è soggetta attualmente all'effetto miraggio cosmico.
La soluzione a questo dilemma cosmico sarà di aiuto non solo per capire quanto sia frequente l'ìeffetto, l'aspetto più importante riguarda la relazione con la quantità di materia visibile ed oscura nell'universo e la sua geometria attuale. Più comuni sono i miraggi cosmici quindi più alto il numero di oggetti massivi nel lontano universo, maggiore il contributo alla massa totale di quest'ultimo.
La duplicità dell'immagine di J03.13 è stata scoperta con la SUSI camera del telescopio NTT nel Febbraio 1994. La separazione ( o meglio la "decomposizione" ) è stata ottenuta grazie ad un evoluto programma di elaborazione delle immagini, e gli scienziati ne hanno dato un ampio resoconto sulla rivista Astronomy & Astrophysics (Volume 305, pages L9-L12 (1996)).
Le due immagini del quasar sono separate di soli 0,84 secondi d'arco, hanno gli stessi colori ed hanno una differenza di luminosità di 2,1 mag, il rapportop della differenza nel flusso radio è di 7:1. Un'amnalisi dello spettro ottenuta con l'EMMI ha rivelato due linee di assorbimento ( a redshift z=2,34 e z=1,085 ) e cosatituiscono la prova che due condensazioni di materia sono poste lungo la linea di vista del quasar. Tutte queste caratteristiche portano a pensare che stiamo osservando due immagini dello stesso quasar per via dell'effetto causato da una lente gravitazionale.
Per avere la certezza assoluta, è ora necessario ottenere lo spettro di entrambe le immagini di J03.13, non è un'operazione semplice poichè la separazione angolare è estremamente ridotta, ma le capacità dello Space Telescope potranno aggirare questo ostacolo. Le osservazioni sono previste nei prossimi mesi.
Le conseguenze sulle statistiche variano in relazione alle caratteristiche individuali delle immagini multiple dei quasar come la separazione angolare, la differenza di luminosità ecc.. In questo contesto, l'osservazione di immagini multiple con separazione angolare inferiore ad 1 secondo d'arco sono particolarmente interessanti: l'esistenza di immagini cos' "strette" dimostra che galassie ellittiche o a spirale a considerevole distanza riescono a produrre effetti rilevabili, essendo quindi già presenti diversi miliardi di anni fa.
Un'altro studio condotto dallo stesso gruppo di astronomi, basato sulle caratteristiche delle immagini doppie dei quasar J03.13 A&B, Q1208+1011A&B e Q1009+025 A&B, dei quali gli oggetti causa dell'effetto lente gravitazionale devono ancora essere osservati, porta alla conclusione che qualsiasi oggetto di massa tra 10 e 1000 miliardi di masse solari, non può fornire più di 1/100 della massa critica necessaria a fermare l'espansione dell'universo.
Immagine della lente [ Gif, 75k ] e descrizione
Fonte: ESO
10/02/96 by MF
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