Ricerca sulle galassie, studio delle grandi strutture cosmiche, Cosmologia
Lo studio delle galassie e delle strutture ancora più grandi dell'universo è strettamente legato a questioni cosmologiche: come sono nate le strutture su larga scala nel nostro universo? Da ciò deriva anche la domanda sull'ulteriore evoluzione dell'universo. Nel 2011 tre cosmologi hanno ricevuto il Premio Nobel per la fisica per la loro scoperta dell'espansione accelerata dell'universo.
La comunità scientifica si trova di fronte a molte altre domande, come ad esempio l'esplorazione dell'universo primordiale o la ricerca sulla misteriosa materia oscura.
Come vengono studiate le galassie e le grandi strutture in Svizzera?
- Gli-Le astronomi-e osservatori-trici caratterizzano le galassie mediante osservazioni spettroscopiche e fotometriche. Dai risultati si cerca di ricavare informazioni sulla storia della formazione delle stelle all'interno di una galassia o di comprendere la formazione delle diverse forme di galassie.
Altri-e osservatori-trici cercano nuovi sistemi stellari. Ancora oggi si scoprono molte galassie finora sconosciute. Alcune di esse sono troppo deboli per essere visibili con un telescopio. Si utilizzano quindi programmi di elaborazione delle immagini per mettere in risalto le galassie poco visibili.
- Anche singoli aspetti di una galassia possono essere oggetto di ricerca. Ad esempio, le osservazioni vengono utilizzate per studiare come un buco nero al centro della galassia influenzi il suo sviluppo.
- Gruppi teorici studiano questioni relative alla struttura e allo sviluppo delle galassie utilizzando simulazioni numeriche al computer. Il risultato di una tale simulazione condotta all'Università di Zurigo è presentato nel seguente filmato.
- Attraverso l'osservazione di lenti gravitazionali deboli, i-le ricercatori-trici raccolgono informazioni sulle grandi strutture cosmiche. Una lente gravitazionale è un oggetto molto massiccio che si trova tra l'osservatore e l'oggetto che si desidera osservare. Grazie alla sua gravità, l'oggetto massiccio curva i raggi luminosi che ci raggiungono. L'oggetto che desideriamo osservare appare distorto. Una lente gravitazionale debole significa che l'effetto di distorsione è minimo. Questo non è immediatamente riconoscibile per i-le ricercatori-trici. Solo dopo aver osservato molti oggetti, essi determinano l'effetto mediante calcoli statistici. Per una rappresentazione visiva, si veda anche il riquadro a destra. In questo modo essi-e ottengono informazioni sulla distribuzione della massa nell'universo e sulla materia oscura e quindi sulle grandi strutture del cosmo.
Research Groups
Illustrazione che mostra l'effetto della lente gravitazionale. Una lente gravitazionale debole (seconda immagine da sinistra) produce solo un leggero effetto sull'immagine dell'oggetto originale (prima immagine a sinistra). Una lente gravitazionale forte distorce notevolmente l'immagine dell'oggetto. La foto a destra mostra l'ammasso di galassie Abell 2218. La lente gravitazionale distorce alcune galassie in modo molto evidente e le allunga, mentre le galassie che si trovano in secondo piano appaiono invece molto meno distorte.