I secoli bui dell’universo

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Credit: NAOJ

Osservando le galassie vicine con i telescopi Keck e Subaru nelle Hawaii, si è potuto dedurre cosa sia accaduto alle prime galassie del nostro Universo. Da qualche tempo gli astronomi sanno che dopo il big bang si posò sull’universo un densa “nebbia” formata da idrogeno. Durante questo lasso temporale la luce prodotta dalle prime stelle potevano percorrere brevi distanze prima di essere assorbite e rese invisibili. Questo periodo è chiamato dagli astronomi “i secoli bui dell’universo”, ma poco si conosce su quanto sia accaduto in quei momenti. “La nebbia di idrogeno permise la formazione di stelle, buchi neri e galassie”, dice il Dr. Lee Spitler, astrofisico presso la Swinburne University. Questi oggetti furono le prime fonti significative di radiazioni ultraviolette, che alla fine iniziarono a bruciare la nebbia tanto come il sole dissolve la nebbia mattutina sulla Terra. Il fenomeno avviene perché gli atomi di idrogeno vengono ionizzati dalla luce ultravioletta, un fenomeno chiamato re-ionizzazione. “Ma ciò che è accaduto durante l’età oscura resta un mistero, dal momento che non possiamo vedere direttamente ciò che stava accadendo attraverso la nebbia di idrogeno opaco”, dice lo scienziato. Per risolvere questo problema, un gruppo di ricerca internazionale, guidato dal dottor Spitler, ha tentato un approccio differente: i componenti del team hanno cercato segni di re-ionizzazione in galassie vicine, che sono più facili da osservare. “Abbiamo usato galassie vicine per cercare di capire ciò che è accaduto molto tempo fa, più o meno allo stesso modo come vengono utilizzatii fossili per comprendere la storia della Terra“, ha detto il professor Duncan Forbes della Swinburne. “Possiamo vedere le regioni intorno alle galassie in cui la re-ionizzazione è appena finita e utilizzare tali informazioni per capire questioni importanti circa i secoli bui: quali sono state le prime stelle simili; come sono state formate le prime galassie, e se c’erano molti buchi neri supermassicci“. Quando la re-ionizzazione si verifica in una galassia e cancella la nebbia di idrogeno, si interrompe anche la condensazione della nebbia nelle condizioni di formazione stellare. Misurando quando il fenomeno ha avuto luogo intorno a tre galassie, compresa la Via Lattea, i ricercatori hanno trovato le prove che la nebbia di idrogeno ha dissolto inizialmente le regioni dell’universo a bassa densità. Poche centinaia di milioni di anni dopo, è stata la volta delle regioni dense e affollate dell’Universo. Ciò suggerisce che le galassie nelle regioni affollate dell’Universo avevano più probabilità di essere avvolte in “tasche” molto dense della nebbia di idrogeno. Tali regioni dense richiederebbero quindi un numero maggiore di sorgenti luminose e più tempo per dissolvere la nebbia rispetto alle regioni con nebbia relativamente poco densa. Lo studio ha un’importanza fondamentale per l’astronomia. Il lavoro è stato pubblicato su Monthly Notices della Royal Astronomical Society. Oltre al dottor Spitler e al professor Forbes della Swinburne, il team di ricerca comprende: il Dr. Aaron Romanowsky, il professor Jean Brodie, presso l’Università della California a Santa Cruz, il professor Jürg Diemand e il professor Ben Moore presso l’Università di Zurigo, Svizzera. Il seguente comunicato è stato diramato dalla Swinburne University.

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