La galassia più debole osservata nell’Universo primordiale
Un team internazionale di scienziati, dell’University of California, Los Angeles, ha rilevato e confermato la galassia più debole mai osservata nell’Universo primordiale, dietro ad un ammasso di galassie conosciuto come MACS2129.4-0741, cosa che potrebbe aiutare a spiegare come si sia conclusa l’ “età oscura” del cosmo, il periodo di buio seguito al Big Bang.
Utilizzando l’osservatorio W. M. Keck sulla vetta del Mauna Kea nelle Hawaii, i ricercatori hanno osservato una galassia come era 13 miliardi di anni fa. I risultati sono stati pubblicati su Astrophysical Journal Letters. Tommaso Treu, professore dell’UCLA e co-autore della ricerca, ha detto che la scoperta potrebbe essere un passo verso la possibilità di rivelare uno dei più grandi misteri dell’astronomia: come abbia avuto termine un periodo noto come età oscura cosmica.
I ricercatori hanno fatto la scoperta sfruttando il fenomeno naturale della lente gravitazionale, per osservare l’oggetto incredibilmente debole, formatosi subito dopo il Big Bang. La lente gravitazionale è stata prevista da Albert Einstein quasi un secolo fa; il fenomeno è simile a quello di un’immagine dietro ad una lente di vetro, che appare distorta perchè la lente devìa la luce.
“Se la luce di questa galassia non fosse stata amplificata di un fattore 11, 5 e 2, non avremmo potuto osservarla”, ha detto Kuang-Han Huang, un membro del team e autore principale dello studio. “Si trova vicino alla fine dell’epoca di reionizzazione, durante la quale la maggior parte del gas idrogeno tra le galassie ha subito una trasformazione da uno stato neutro ad uno stato per lo più ionizzato (e illuminato per la prima volta dalle stelle)”.
Secondo la teoria del Big Bang, l’Universo si raffreddò quando si espanse. Quando ciò accadde, ha detto Treu, i protoni catturarono gli elettroni per formare atomi di idrogeno. “Ad un certo punto, poche centinaia di milioni di anni dopo, le prime stelle si sono formate e hanno cominciato a produrre la luce ultravioletta in grado di ionizzare l’idrogeno”, ha detto Treu.
“È una galassia molto, molto piccola, e ad una grande distanza, si tratta di un indizio per rispondere ad una delle domande fondamentali dell’astronomia: cosa ha provocato all’inizio dell’Universo la trasformazione dell’idrogeno da neutro a ionizzato, circa 13 miliardi di anni fa”, ha detto Kassis. “È successo quando le stelle si sono accese e la materia è diventata più complessa”.
Questo processo, chiamato reionizzazione cosmica, è avvenuto circa 13 miliardi di anni fa, ma gli scienziati finora non sono stati in grado di determinare se ci fossero abbastanza stelle per causarlo o se sorgenti più esotiche, come gas in caduta in buchi neri supermassicci, potessero essere responsabili. “Attualmente, il sospetto più probabile sono le stelle in galassie che sono troppo deboli per essere viste con i nostri telescopi senza l’ingrandimento delle lenti gravitazionali”, ha detto Treu. “Questo studio sfrutta la lente gravitazionale per dimostrare l’esistenza di queste galassie, ed è quindi un passo importante verso la soluzione di questo mistero”.
[ Barbara Bubbi ]
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