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Il mistero del momento angolare: la scienza scopre la più grande struttura rotante dell’Universo

© NASA Goddard Space Flight CenterNASA Unveils Celestial Fireworks as Official Image for Hubble 25th Anniversary
NASA Unveils Celestial Fireworks as Official Image for Hubble 25th Anniversary - Sputnik Italia, 1920, 17.06.2021
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Grazie ai dati ottenuti dall’osservatorio Sloan Digital Sky Survey (SDSS), gli astronomi hanno appena trovato la prova che anche le strutture più grandi dell’Universo, i filamenti cosmici, ruotano. I nuovi dati suggeriscono che il momento angolare possa essere generato su scale assolutamente strabilianti, infittendo il mistero sulla sua natura.
Come noto, la Luna ruota intorno alla Terra, la Terra intorno al Sole, il Sole ruota all’interno della Via Lattea, la Via Lattea a sua volta si muove. Verso dove e in quale contesto, non sappiamo. Sappiamo però che anche le galassie intere sono in movimento. È il grande mistero del ‘momento angolare’, cioè delle rotazioni spaziali. Tutto ruota intorno a qualcos’altro.
Persino i filamenti cosmici - enormi strutture cilindriche delle dimensioni di centinaia di milioni di anni luce di lunghezza, per milioni di anni luce di larghezza, hanno scoperto gli scienziati grazie all’indagine compiuta con lo Sloan Digital Sky Survey, un’indagine conoscitiva del cosmo effettuata con il telescopio ottico dell’osservatorio del New Mexico.
La galassia NGC 5248 nella costellazione di Boote. Caldwell 45, o NGC 5248, è una galassia a spirale situata nella costellazione di Boote, è caratterizzata da una struttura ad anello attorno al suo nucleo, in cui si verificano fenomeni di intensa formazione stellare. - Sputnik Italia, 1920, 17.12.2020
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Autostrade di galassie

Questi filamenti costituiscono una vasta rete cosmica, attraverso la quale le galassie e il materiale per la formazione delle stelle vengono incanalati nei nodi dell'ammasso. Ciò significa che intere galassie possono essere trovate lungo il filamento, questo dà l’ordine di grandezza di queste imponenti strutture cosmiche, tra le più grandi note nell’Universo.
"Mappando il movimento delle galassie in queste enormi autostrade cosmiche utilizzando l'indagine Sloan Digital Sky, abbiamo trovato una notevole proprietà di questi filamenti: ruotano", ha detto l'astrofisico Peng Wang del Leibniz Institute for Astrofisica Potsdam (AIP) in Germania e primo autore dello studio pubblicato su Nature Astronomy.
Ma come hanno fatto gli scienziati a capire che questi filamenti ruotano?

Effetto Doppler

Gli astronomi hanno utilizzato il fenomeno chiamato spostamento Doppler. Tecnicamente l’effetto o spostamento Doppler, dal nome dello scienziato Christian Andreas Doppler che per primo lo osservò nel 1845, è quel fenomeno fisico che consiste nel cambiamento apparente, rispetto al valore originario, della frequenza o della lunghezza d'onda percepita da un osservatore raggiunto da un'onda emessa da una sorgente che si trovi in movimento rispetto all'osservatore stesso.
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In pratica, osservando la lunghezza d’onda della luce emessa da un corpo celeste, si riesce a capire se rispetto a noi si sta avvicinando oppure allontanando. Se si avvicina la lunghezza d’onda della luce dell’oggetto sembrerà accorciarsi leggermente verso l’estremità blu dello spettro, se l’oggetto si allontana, la lunghezza d’onda si allunga spostandosi verso il rosso.
E così, studiando le lunghezze d’onda delle galassie poste lungo il cilindro ma sui differenti lati, si è visto che quelle poste su di un lato tendono tutte verso il blu, e quelle sull’altro lato verso il rosso, quindi l’intero cilindro ruota su di un asse che passa per la sua altezza.
"Si muovono su eliche o orbite simili a cavatappi, girando intorno al centro del filamento mentre viaggiano lungo di esso. Una tale rotazione non è mai stata vista prima su scale così enormi, e l'implicazione è che deve esserci un meccanismo fisico ancora sconosciuto responsabile della torsione di questi oggetti", ha spiegato il cosmografo Noam Libeskind.
Capire quale sia questo meccanismo potrebbe aiutare gli astronomi a capire come viene generato il momento angolare nel cosmo. Attualmente, è un mistero.
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