Uno studio getta nuova luce sull’alba dell’universo

Un gruppo internazionale di astronomi, guidato da scienziati dell’Università di Cambridge, ha appena gettato nuova luce sull’alba cosmica dell’universo.

L’alba cosmica è un periodo molto antico dell’universo, durante il quale si sono formate le prime stelle e galassie. I ricercatori hanno utilizzato i dati del radiotelescopio indiano SARAS3 per analizzare questo periodo del cosmo e determinare i limiti di produzione di massa ed energia per le prime stelle e galassie.

In sostanza, gli scienziati sono stati in grado di guardare indietro nel tempo fino a 200 milioni di anni dopo il Big Bang e fornire nuove informazioni sulle proprietà delle galassie in quel momento.

Sbirciando lontano nell’alba cosmica

Gli scienziati sono stati effettivamente in grado di porre questi limiti, in parte, dal momento che non hanno trovato quello che stavano cercando. I ricercatori si erano proposti di osservare la linea dell’idrogeno di 21 centimetri. L’assenza della linea dell’idrogeno ha permesso loro di escludere alcuni scenari, comprese le galassie che erano inefficienti nel gas di riscaldamento cosmico e inefficaci nella produzione di emissioni radio.

“Stavamo cercando un segnale con una certa ampiezza”, ha spiegato Harry Bevins, uno studente di dottorato del Cavendish Laboratory di Cambridge e autore principale dell’articolo. “Ma non trovando quel segnale, possiamo porre un limite alla sua profondità. Questo, a sua volta, inizia a informarci su quanto fossero luminose le prime galassie”.

Sebbene la nostra tecnologia oggi non ci dia la capacità di osservare direttamente tali galassie primordiali, le nuove scoperte forniscono indizi vitali sulla prima evoluzione del cosmo. Servono anche come guida per progetti futuri che potranno guardare più indietro nel tempo. Il progetto SKA, ad esempio, utilizzerà due telescopi di nuova generazione entro la fine del decennio per acquisire immagini dall’universo primordiale scrutando più lontano che mai.

Oggi gli astronomi usano i dati dei telescopi esistenti per cercare di rilevare il segnale cosmologico delle prime stelle irradiato attraversoe da spesse nubi di idrogeno. Questo segnale radio, noto come linea di 21 centimetri, è prodotto da atomi di idrogeno dell’universo primordiale. Le osservazioni possono consentire agli scienziati di comprendere meglio le galassie più indietro nel tempo di quanto possa osservare il James Webb Space Telescope della NASA.

Alla scoperta dei misteri dell’universo primordiale

L’analisi dei dati SARAS3 da parte del team internazionale guidato dall’università di Cambridge, è stato il primo in assoluto in cui le osservazioni radio della linea media di 21 centimetri hanno fornito informazioni sulle proprietà delle prime galassie, consentendo agli scienziati di determinare i limiti specifici delle loro proprietà fisiche.

“La nostra analisi ha mostrato che il segnale dell’idrogeno può informarci sulla popolazione delle prime stelle e galassie”, ha detto la co-autrice Dr.ssa Anastasia Fialkov dell’Istituto di astronomia di Cambridge. “La nostra analisi pone limiti ad alcune delle proprietà chiave delle prime fonti di luce, comprese le masse delle prime galassie e l’efficienza con cui queste galassie potevano formare stelle. Affrontiamo anche la questione dell’efficienza con cui queste fonti emettevano raggi X, radiazioni radio e ultraviolette”.

Le scoperte degli scienziati sono un primo passo e mirano a svelare gradualmente i misteri dell’universo primordiale attualmente avvolto nell’oscurità figurativa e letterale.

“Questo è un primo passo per noi in quello che speriamo sia un decennio di scoperte su come l’Universo sia passato dall’oscurità e dal vuoto al complesso regno di stelle, galassie e altri oggetti celesti che possiamo vedere oggi dalla Terra”, ha affermato il dott. Eloy de Lera Acedo del Cavendish Laboratory di Cambridge, che ha co-condotto la ricerca.

Fonte: Nature Astronomy