Lensing gravitazionale alle lunghezze d’onda radio

Sin dalla scoperta della prima lente gravitazionale, il fenomeno del lensing si è dimostrato molto importante in diversi ambiti astrofiici. Questa tesi si concentra sull’analisi di lenti gravitazionali per studiare la distribuzione di materia oscura in galassie lontane. In particolare, il numero di galassie satelliti osservate associate alla Via Lattea è molto minore rispetto a quanto predetto dal modello cosmologico standard, in cui si assume materia oscura "fredda". Questo è noto come "problema delle galassie nane" ed ancora non è stato risolto. Il lensing gravitazionale è l’unico metodo per indagare queste scale in galassie molto distanti e, quindi, verificare la validità dell’attuale modello di formazione delle strutture a distanze cosmologiche. L’elaborato di tesi include una parte di attività sperimentale, in cui abbiamo eseguito delle misure di flussi in tre lenti gravitazionali usando osservazioni interferometriche radio alla risoluzione angolare del milli-arcosecond. Queste misure hanno evidenziato una discrepanza significativa rispetto ai valori teorici. Questo contrasto può essere dovuto alle presenza di galassie nane, che localmente perturbano il potenziale gravitazionale della lente principale, cambiando l’amplificazione delle immagini lensate e, quindi, il flusso. Però queste anomalie in flusso possono essere anche causate da strutture estese di materia barionica, rivelabili da osservazioni nell’ottico e infrarosso. Perciò, è importante utilizzare osservazioni complementari a quelle radio per scoprire la vera origine di questa discrepanza. Lo studio statistico del numero (attualmente limitato) di lenti con anomalie in flusso è consistente con le previsioni del modello cosmologico standard. La generazione futura di interferometri radio e telescopi ottici osserverà ∼ 105 lenti gravitazionali, quindi sarà possibile avere un campione significativo di questi sistemi "anomali", che ci aiuterà a capire il problema della galassie nane.