Quipu: la struttura più grande dell'Universo è larga 1,3 miliardi di anni luce

Da quando, negli anni '30, Edwin Hubble scoprì che le galassie non erano distribuite in modo casuale, ma raggruppate in ammassi, gli astronomi hanno cercato di identificare superammassi e pareti galattiche .

Oggi sappiamo che è impossibile comprendere l'Universo senza conoscere queste enormi strutture, che non solo influenzano le misurazioni cosmologiche essenziali, ma anche il comportamento della materia e della luce.

Di recente, un team internazionale di fisici e astronomi, guidato dai ricercatori del Max Planck Institute for Physics di Monaco di Baviera, in Germania, ha “fatto la storia” scoprendo la struttura più grande mai conosciuta nell’Universo .

Chiamata Quipu in onore del sistema di conteggio Inca costituito da stringhe colorate, questa immensa costellazione di galassie si estende per circa 1,3 miliardi di anni luce (più di 400 megaparsec).

Questa struttura e altre quattro scoperte dai ricercatori contengono il 45% degli ammassi di galassie, il 30% delle galassie, il 25% della materia e occupano una frazione di volume pari al 13% dello spazio osservato.

Come è stata individuata questa megastruttura cosmica?

Guidato dal fisico Hans Boehringer del MPE, lo studio faceva parte del Survey of Clusters of Cosmic Large-Scale Structures in X-rays (CLASSIX). Studiati attraverso le loro emissioni di raggi X, questi ammassi contengono migliaia di galassie e grandi quantità di gas caldo al loro interno.

Nella loro ricerca, gli autori hanno trovato Quipu e altre quattro superstrutture entro un intervallo di distanza compreso tra 130 Mpc (Megaparsec, equivalenti a circa 424 milioni di anni luce) e 250 Mpc (circa 815 milioni di anni luce).

Per avere un'idea di queste estensioni, basti dire che la nostra galassia, la Via Lattea , ha un diametro di circa 100 mila anni luce . Un parsec (pc), a sua volta, equivale a 3,26 anni luce, ovvero circa 30,9 trilioni di chilometri.

L'utilizzo delle emissioni di raggi X provenienti dagli ammassi di galassie è fondamentale per mappare la massa di queste sovrastrutture, perché la radiazione elettromagnetica delinea le regioni più dense di concentrazione di materia e la rete cosmica sottostante.

Indipendentemente dalle ragioni per cui ciò avviene, affermano gli autori, "queste grandi strutture lasciano il segno nelle osservazioni cosmologiche". Ciò è evidente nella radiazione cosmica di fondo (CMB), la radiazione residua del Big Bang.

Influenze di sovrastrutture come Quipu sull'osservazione dell'Universo

Superstrutture come i Quipu influenzano la CMB perché la loro gravità provoca il cosiddetto effetto Sachs-Wolfe integrato, ovvero piccole variazioni di temperatura rilevabili nella radiazione fossile del Big Bang.

Le sovrastrutture influenzano anche la costante di Hubble (la velocità di espansione dell'Universo), poiché la loro forte attrazione gravitazionale conferisce velocità peculiari alle galassie . Ciò può “confondere” la misurazione delle velocità superiori al flusso previsto.

Inoltre, la massa di queste megaconcentrazioni cosmiche piega e devia la luce che le attraversa, provocando l'effetto chiamato lente gravitazionale . Il risultato sono immagini distorte delle galassie e di altre sorgenti luminose.

Infine, i Quipu e le galassie simili influenzano il modo in cui la materia è organizzata nell'Universo, sia quella visibile (barionica), composta da stelle, pianeti e gas, sia quella oscura, che non emette luce ma esercita gravità.

Oltre a descrivere le sovrastrutture, lo studio ne prevede anche la fine, affermando che, nella futura evoluzione cosmica, esse sono destinate a collassare in molte unità distinte e sono quindi “configurazioni transitorie”.

“Ma al momento si tratta di entità fisiche speciali, con proprietà caratteristiche e ambienti cosmici particolari che meritano un'attenzione particolare”, conclude lo studio.

L'articolo è stato accettato per la pubblicazione sulla rivista Astronomy & Astrophysics .

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