Il telescopio spaziale Hubble sembra aver confermato l’esistenza di un oggetto cosmico finora teorizzato ma mai osservato con certezza: una nube di gas ricca di idrogeno neutro e dominata dalla materia oscura, ma priva di stelle.
Questa struttura, denominata Cloud-9, rappresenterebbe il primo esempio confermato di una Reionization‑Limited H I Cloud (RELHIC), un residuo primordiale della formazione delle galassie che non ha mai generato stelle nel corso della sua esistenza.
Cloud-9 si trova nella periferia della galassia a spirale Messier 94, a circa 14 milioni di anni luce dalla Terra. È emersa per la prima volta in un’indagine fatta per individuare emissioni di idrogeno neutro, con strumenti come il radiotelescopio cinese FAST e l’osservatorio Very Large Array negli Stati Uniti. Tuttavia, solo le immagini profonde di Hubble con la Advanced Camera for Surveys (ACS) hanno permesso di escludere con sicurezza la presenza di stelle, rendendo l’oggetto un candidato solido di RELHIC.
Questo oggetto non emette luce propria e non ospita stelle, eppure la massa del gas che contiene è notevole, dell’ordine di circa 1 milione di volte la massa del Sole. E la gravità necessaria per mantenere il gas compatto suggerisce la presenza di materia oscura per circa 5 miliardi di masse solari.
La scoperta offre quindi una nuova prospettiva su come si formano e evolvono le galassie e su come la materia oscura, componente dominante della massa dell’Universo, possa dar luogo a strutture che restano “invisibili” ai telescopi ottici convenzionali.
Cloud‑9: una nuova finestra sull’era delle prime galassie
Gli oggetti classificati come Reionization‑Limited H I Clouds (RELHIC) sono stati ipotizzati da tempo nei modelli cosmologici. Si tratterebbe di strutture legate all’epoca della reionizzazione dell’Universo, un periodo in cui la radiazione ultravioletta delle prime stelle e galassie ionizzò il gas circostante. In questi modelli, esistono aloni di materia che attraggono gas neutro di idrogeno, ma non accumulano abbastanza massa per avviare la formazione stellare.
Cloud‑9 sembra ricalcare perfettamente questa descrizione: è compatta, altamente simmetrica e non mostra alcun segno di popolazioni stellari anche nei dati più profondi raccolti.
Prima delle osservazioni di Hubble, Cloud‑9 avrebbe potuto facilmente essere una candidata a galassia nana estremamente debole, troppo per essere risolta dai telescopi terrestri. La sensibilità fotometrica di Hubble ha invece consentito agli astronomi di escludere anche la presenza di stelle molto deboli o vecchie, definendo così Cloud‑9 non come una galassia debole, ma come una struttura senza stelle.
A caccia di RELHIC
Questa scoperta sembra quindi confermare l’esistenza di RELHIC come oggetti reali nell’Universo locale, e indicare che potrebbe esistere una popolazione più ampia di questi nuclei dominati dalla materia oscura, che finora è sempre sfuggita alle indagini ottiche tradizionali.
Il risultato apre scenari molto interessanti per la caccia ad altri RELHIC. Strumenti futuri e missioni dedicate, come i radiotelescopi di nuova generazione e telescopi spaziali avanzati, potrebbero ampliare la ricerca di oggetti simili, fornendo indizi sulla distribuzione della materia oscura su piccola scala e sui processi che regolano la formazione delle prime strutture cosmiche. Tra questi, il radiotelescopio SKA in costruzione in Australia e Sud Africa, il telescopio spaziale Nancy Grace Roman, il telescopio spaziale europeo Euclid.
Cloud‑9 rappresenta una sorta di “fossile”, che getta luce non solo su un singolo oggetto, ma su una fase dell’evoluzione cosmica difficile da osservare, contribuendo a completare il quadro su come il primo materiale primordiale si sia evoluto fino alle galassie che vediamo oggi.
Lo studio completo sulle osservazioni Hubble di Cloud-9 è reperibile qui.
