Barioni a basse densità
Nel corso degli ultimi anni, le prove ci mostrano sempre di più un Universo dominato dalla materia oscura, e solo il 5 % di essa è comune materia barionica. Tuttavia, a differenza della materia oscura, i barioni, come i neutroni e i protoni, sono individuabili. Inoltre, le loro trasformazioni e il rilascio di energia ad esse associato sono degli elementi chiave per tracciare l’evoluzione delle galassie e delle loro stelle. Degli scienziati finanziati dall’UE hanno ipotizzato che la maggior parte della materia barionica si trova nel poco esplorato mezzo intergalattico. Essi hanno intrapreso il progetto DIFFUSE BARYONS (“Diffuse baryons in space”) per esaminare le proprietà della materia barionica negli aloni delle galassie. In quanto depositi di tutta la materia espulsa dalle galassie, gli aloni portano al loro interno delle informazioni uniche relative alla storia della produzione di energia e metalli. A causa della loro scarsa luminosità, uno studio dettagliato delle loro proprietà fisiche era possibile solo con grandi rilevamenti, sia dal terreno che dallo spazio. I ricercatori di DIFFUSE BARYONS hanno studiato le proprietà di assorbimento ed emissione del gas freddo ai margini delle galassie. Mediante l’osservazione di coppie di quasar e galassie, essi hanno trovato tracce di idrogeno neutro e magnesio ionizzato che si estendono fino a distanze di 100 chiloparsec. Gli aloni di gas freddo erano più ampi attorno alle galassie attive. Maggiore era l’attività nella galassia, e più esteso sembrava essere l’involucro attorno alle galassie. Questo è un nuovo segno distintivo dell’attività di formazione delle stelle nelle galassie accompagnata da fuoriuscite che finiscono nell’alone esteso e raggiungono persino il mezzo intergalattico, arricchendolo con metalli. Facendo compiere un ulteriore passo in avanti alla ricerca, DIFFUSE BARYONS ha studiato l’effetto che l’elevata densità di gas vicino ai quasar produce sulle dinamiche delle fuoriuscite di gas più lontano nel mezzo intergalattico. I loro calcoli hanno mostrato che lo stato termico del gas è molto diverso da quello che solitamente si presume essere lo stato su grandi scale. Ci si aspetta che la coesistenza di un’ampia gamma di livelli di ionizzazione abbia delle importanti implicazioni nell’interpretazione dei dati astronomici. Con il supporto finanziario della Commissione europea, il gruppo di astrofisica(si apre in una nuova finestra) all’Università di Haifa, in Israele, è stato significativamente ampliato nel corso del progetto DIFFUSE BARYONS. Molti dottorandi, ricercatori post dottorato e assistenti universitari hanno lavorato assieme per approfondire la nostra comprensione del gas intergalattico diffuso in condizioni astrofisiche estreme.