Il telescopio spaziale Hubble, frutto della collaborazione tra NASA ed ESA, ha permesso di individuare un oggetto celeste mai osservato prima, Cloud-9. Questa nube, completamente priva di stelle e dominata dalla materia oscura, si trova a circa 14 milioni di anni luce dalla Terra, alla periferia della galassia a spirale Messier 94, e rappresenta la prima conferma diretta di un tipo di struttura che finora esisteva solo nei modelli teorici.
Una galassia mancata
Cloud-9 è ciò che gli astronomi chiamano una RELHIC (Reionization-Limited H I Cloud), nubi di idrogeno neutro formatesi nei primi miliardi di anni dell’Universo, intrappolate in aloni di materia oscura, ma incapaci di accumulare abbastanza gas per far nascere stelle. Per decenni, gli studiosi avevano ipotizzato l’esistenza di queste “galassie mancate”, senza però riuscire a identificarle in modo definitivo.
Grazie all’Advanced Camera for Surveys di Hubble, oggi possiamo dire con certezza che in Cloud-9 non c’è alcuna stella. “Questa è la storia di una galassia che non ce l’ha fatta”, spiega Alejandro Benítez-Llambay, ricercatore dell’Università di Milano-Bicocca e principal investigator dello studio. “Il fatto che non ci siano stelle conferma le teorie esistenti e ci permette di osservare un elemento primordiale della formazione galattica mai formato completamente”.
Un laboratorio naturale per studiare la materia oscura
Per gli astronomi, Cloud-9 rappresenta anche un’opportunità unica per osservare direttamente la materia oscura, che costituisce la maggior parte della massa dell’Universo ma non emette luce. “Di solito è nascosta dalle stelle, ma qui domina incontrastata”, commenta Andrew Fox dell’AURA/STScI per l’ESA.
La nube ha una forma compatta e quasi sferica, con un nucleo dal diametro di circa 4.900 anni luce. Il gas che contiene ha una massa stimata di circa un milione di volte quella del Sole, ma la massa totale, dominata dalla materia oscura, raggiunge circa 5 miliardi di masse solari.
Un percorso di conferme e osservazioni
Cloud-9 era stata individuata inizialmente tre anni fa grazie al radiotelescopio cinese FAST, con successiva conferma da parte del Green Bank Telescope e del Very Large Array. Tuttavia, è stato Hubble a fornire la prova definitiva, nessuna stella al suo interno, un dettaglio cruciale per distinguere l’oggetto da una galassia nana estremamente debole.
Come spiega il dottor Gagandeep Anand dello STScI: “Con i telescopi terrestri era possibile ipotizzare la presenza di stelle troppo deboli per essere viste. Hubble ci ha permesso di escluderlo e di confermare la natura unica di Cloud-9”.
Cosa ci insegna Cloud-9 sulla formazione delle galassie
La scoperta di Cloud-9 apre nuove prospettive per la cosmologia osservativa. Osservare solo la luce delle stelle non offre un quadro completo, è necessario analizzare gas e materia oscura per comprendere appieno i processi alla base della formazione galattica.
Secondo i ricercatori, potrebbero esistere molte altre strutture simili nell’Universo locale, difficili da individuare perché prive di emissioni luminose e sensibili agli effetti dell’ambiente intergalattico. La nube potrebbe rimanere una reliquia primordiale per tempi cosmici o, accumulando ulteriore massa, trasformarsi in una galassia vera e propria.
Come osserva la dottoressa Rachael Beaton dello STScI, “Tra i nostri vicini galattici, potrebbero esserci più ‘case abbandonate’ di quanto pensassimo”. La scoperta di Cloud-9 non solo conferma decenni di teorie, ma offre un laboratorio naturale per studiare l’Universo primordiale e la misteriosa materia oscura che lo permea.
Un passo avanti nella comprensione dell’Universo
I risultati di questa ricerca, pubblicati su The Astrophysical Journal Letters, fanno parte delle attività scientifiche congiunte di NASA ed ESA dedicate allo studio delle strutture deboli dell’Universo locale.
La scoperta di Cloud-9 rappresenta un tassello fondamentale per comprendere come le galassie si siano formate, o in questo caso, non si siano formate, e quale ruolo abbia la materia oscura nella struttura del cosmo.