Rilevata la temperatura dell’universo di 13 miliardi di anni fa, grazie ad una nube situata nella galassia starburst HFLS3
Gli astronomi hanno rilevato la temperatura dell’universo appena 880 milioni di anni dopo il Big Bang. Questo è stato possibile grazie a una nuvola d’acqua spaziale che, circa 12,9 miliardi di anni fa, ha assorbito un po’ di luce dal Cosmic Microwave Background Radiation (CMBR ), ovvero radiazione di fondo – la prima luce capace di muoversi liberamente nell’Universo.
La temperatura media dell’universo osservabile derivata dalla CMBR è attualmente di circa 2,73 Kelvin (-270,42 °C /-454,756 °F), pochi gradi sopra lo zero assoluto. L’universo è iniziato in uno stato caldo e denso e da allora si sta raffreddando.
Come riportato nella rivista Nature, la temperatura di 880 milioni di anni fa è ora stimata tra 16,4 e 30,2 Kelvin.
Questo è coerente con una temperatura di 20 Kelvin prevista per l’universo all’epoca, dal Modello Standard della cosmologia, la nostra teoria principale di come funziona l’universo su larga scala. Richiede l’esistenza di due componenti misteriosi: la materia oscura e l’energia oscura, che hanno effetti misurabili che possiamo vedere ma di cui gli astronomi non sono stati in grado di dimostrare l’esistenza.
Rivelata temperatura universo, il team di ricerca volge lo sguardo al futuro
Teorie alternative e modifiche, possono talvolta prevedere temperature diverse per tempi differenti. Alcune di esse hanno svariati tipi di energia oscura – in altre, l’energia oscura non esiste. Questo è il più lontano nel tempo che la temperatura è stata misurata, e permette ai ricercatori di rimuovere alcune delle possibili spiegazioni alternative.
“Se ci fossero deviazioni dalle tendenze previste, questo potrebbe avere implicazioni dirette sulla natura dell’inafferrabile energia oscura“. Afferma Dominik Riechers, l’autore principale dell’Università di Colonia, in una dichiarazione.
La nube in questione si trova nella galassia starburst HFLS3 e le osservazioni sono state possibili grazie all’array di telescopi IRAM NOEMA nelle Alpi francesi. Questo è un osservatorio radio che può studiare l’universo a lunghezze d’onda millimetriche, ideale per determinare tali segnali.
I fotoni (particelle di luce) della CMBR a quel tempo erano ancora abbastanza energetici da interagire con le molecole d’acqua creando un tale segnale. Con l’espansione dell’universo, i fotoni della CMBR hanno perso energia, e quindi non possono più creare tali interazioni.
Il team spera che questa misurazione a distanza sia la prima di molte altre.
“Questa tecnica fornisce nuove importanti intuizioni sull’evoluzione dello spazio, e ci mostra che l’universo durante la sua formazione aveva alcune proprietà insolite molto peculiari da quelle di oggi”; ha precisato il co-autore Fabian Walter, del Max Planck Institute for Astronomy.
Ma che cos’è il fondo a radiazione cosmica?
Il fondo a radiazione cosmica (CMBR) è una radiazione residua del Big Bang; o meglio di quando, più o meno, l’universo ha avuto inizio. Secondo la teoria, quando lo spazio, in qualche modo, si è formato ha dato origine una rapida espansione; di conseguenza, si è formato anche un rapido raffreddamento. (L’universo è ancora in espansione oggi, e il tasso di quest’ultimo, appare diverso a seconda di dove si osservi). In sostanza, la CMBR, rappresenta il calore residuo del Big Bang.
Non è possibile vedere la CMBR ad occhio nudo, ma è ovunque nell’universo. È invisibile agli esseri umani perché è molto freddo, appena 2,725 gradi sopra lo zero assoluto (meno 459,67 gradi Fahrenheit, o meno 273,15 gradi Celsius.). Questo significa che la sua radiazione è più visibile nella parte a radiazione dello spettro elettromagnetico.
L’universo è iniziato 13,8 miliardi di anni fa, e la CMBR risale a circa 400.000 anni dopo il Big Bang.
<<Questo perché nelle prime fasi dell’universo, quando era solo un centomilionesimo delle dimensioni di oggi, la sua temperatura era estrema: 273 milioni di gradi sopra lo zero assoluto>>. Si legge in una dichiarazione NASA.
Tutti gli atomi presenti a quel tempo, sono stati rapidamente spezzati in piccole particelle (protoni ed elettroni). La radiazione della CMBR in fotoni, è stata dispersa dagli elettroni.
<<Così, i fotoni vagavano nell’universo primordiale, proprio come la luce ottica vaga attraverso una nebbia densa>>. Riportava tempo fa la NASA.
Circa 380.000 anni dopo il Big Bang, l’universo era abbastanza freddo da poter formare l’idrogeno. Poiché i fotoni CMBR sono appena influenzati dall’impatto con l’idrogeno, questi viaggiano in linea retta.
I cosmologi si riferiscono a una “superficie di ultimo scattering” quando i fotoni CMBR hanno colpito per l’ultima volta la materia; dopo di che, la dimensione dell’universo è stata troppo grande. Così, quando viene mappata la CMBR, stiamo guardando indietro nel tempo a 380.000 anni dopo il Big Bang, subito dopo che l’universo era opaco alla radiazione.
