Nuove scoperte sulla reionizzazione dell’universo

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La reionizzazione dell’universo è quel processo, avvenuto in tutto il cosmo, per cui l’idrogeno neutro che lo permeava si trasformò in idrogeno ionizzato, questo si concluse circa un miliardo di anni dopo il Big bang. Con età oscura dell’universo si intende la fase in cui dopo la ricombinazione dell’idrogeno nell’universo in raffreddamento (avvenuta circa 379 mila anni dopo il Big bang) l’idrogeno neutro che permeava l’universo lo rendeva parzialmente opaco (alle lunghezze d’onda più alte) ma poiché le prime stelle non si erano formate e l’unica fonte di luce era la radiazione cosmica di fondo l’universo diventò oscuro, poi si accesero le prime stelle ma le lunghezze d’onda più alte erano filtrate da questa nebbia di idrogeno neutro, ma che significa filtrate? Che andavano ad eccitare gli atomi e a strappare elettroni ionizzando l’idrogeno, l’idrogeno ionizzato non filtra quelle lunghezze d’onda e l’universo diventa trasparente come lo conosciamo oggi.
Fin qui quello che si sa, ma quello che non sappiamo è cosa davvero ha causato la reionizzazione, perché, ecco il punto, le moderne stelle e galassie non producono molta radiazione ionizzante, quindi non abbiamo idea ammesso che siano loro le “colpevoli” e non qualche altro meccanismo, come abbiano potuto ionizzare tutto l’idrogeno dell’universo.
Arriviamo finalmente alla notizia, ma la premessa era indispensabile, da una lunga osservazione (200 ore) effettuata col piccolo telescopio spaziale Spitzer all’interno della campagna di osservazioni GREATS sono arrivati nuovi indizi per risolvere questo mistero della cosmologia osservazionale.  GREATS sta per GOODS Re-ionization Era wide-Area Treasury dallo Spitzer, laddove GOODS è un altro acronimo perché sono stati usati anche dati archiviati da precedenti campagne.



La notizia la trovate sul sito della Royal Astronomical Society, mentre l’articolo scientifico è uscito su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society,
Ma qual è la notizia? Spitzer ha osservato ben 135 galassie molto distanti da noi, quindi ha osservato la luce di quando erano molto giovani e ha trovato che erano molto molto più brillanti di quanto ci si aspettasse in due lunghezze d’onda dell’infrarosso (Spitzer è un telescopio che opera nell’infrarosso)  fatto che indica  alta emissione di radiazioni ionizzanti, questo vuol dire che si tratta di galassie piene di stelle giovani e massicce composte quasi esclusivamente di elio ed idrogeno, con molta meno percentuale di elementi pesanti rispetto alle stelle medie dell’universo attuale. Questo risultato, insperato perché ottenuto con un telescopio che ha una lente da soli 85cm di diametro, ha riempito gli scienziati di aspettative rispetto al lancio previsto per il 2021 del James Webb Space Telescope che indagherà quelle stesse lunghezze d’onda ma con uno specchio da sei metri e mezzo. Lo afferma Pascal Oesch, assistente professore all’università di Ginevra e co-autore dello studio, questo primo risultato di Spitzer non ha certo risolto il mistero della reionizzazione dell’universo ma ci dice che le condizioni delle galassie primordiali erano molto diverse da quelle attuali e il prossimo più potente strumento, una volta puntato su quelle stesse galassie potrà svelarci molto di più.

Roberto Todini

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