Vuoti cosmici sotto pressione

Un'analisi delle distorsioni nel fondo cosmico a microonde rivela informazioni sul gas all'interno di grandi vuoti nello spazio.

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Le galassie tendono ad essere i protagonisti dell’astronomia. Ma i ricercatori stanno scoprendo che c’è molto da imparare dallo studio dei vuoti cosmici: zone di spazio per lo più vuoto, di centinaia di milioni di anni luce di diametro. La temperatura e la pressione del gas nei vuoti potrebbero, ad esempio, fornire indizi su come l’energia attraversa il cosmo.
David Alonso, dell’Università di Oxford nel Regno Unito, e colleghi hanno compiuto uno dei primi passi per determinare queste proprietà del analizzando come il gas distorce la luce dall’universo primordiale.
Il fondo cosmico a microonde (CMB) è la prima luce emessa nel cosmo, circa 380.000 anni dopo il big bang. Il gas intergalattico aumenta l’energia dei fotoni dal CMB e questa distorsione è una potente sonda del gas negli ammassi di galassie. Ma nessuno lo ha ancora usato per studiare i vuoti.
Il team di Alonso ha combinato le mappe della CMB con le immagini di 774 vuoti cosmici. I ricercatori hanno quindi dedotto le proprietà del gas all’interno di ciascun vuoto confrontando l’energia misurata dei fotoni CMB con i modelli della pressione elettronica nei vuoti.
Hanno scoperto che la pressione nei vuoti è più bassa della media cosmica. Questo risultato non è sorprendente dato che accade poco nei vuoti e può significare che i vuoti si sono appena evoluti passivamente nell’età dell’Universo. Ma alcuni dati suggeriscono che il gas potrebbe essere più caldo del previsto. Se questa scoperta reggerà al controllo, potrebbe essere un segno che potenti getti dai buchi neri supermassicci stanno pompando energia nel gas intergalattico e contribuendo a modellare il cosmo.
La risoluzione di questo problema dovrà attendere diversi anni per telescopi più potenti come l’Osservatorio Simons in Cile.
Questa ricerca è pubblicata in Physical Review D.
https://physics.aps.org/synopsis-for/10.1103/PhysRevD.97.063514

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