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Scoperte alcune lontanissime stelle nate
appena 250 milioni di anni dopo il Big Bang


Nell'immagine, la formazione stellare in MACS1149-JD1 (foto eso.org)

18.05.18 - Un'equipe internazionale di astronomi osservando una galassia distante, la MACS1149-JD1, hanno scoperto un debole chiarore emesso dall'ossigeno ionizzato nella galassia. Mentre questa luce infrarossa viaggiava nello spazio, l'espansione dell'Universo ne allungava più di dieci volte la lunghezza d'onda, fino a quando è giunta sulla Terra ed è stata rivelata da ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) dell'Eso (European southern observatory). L'equipe ha dedotto che il segnale sia stato emesso 13,3 miliardi di anni fa (o 500 milioni anni dopo il Big Bang), il che ne fa l'ossigeno più distante mai osservato da un telescopio. La presenza di ossigeno è un chiaro segno che devono essere esistite nella galassia generazioni precedenti di stelle.

Oltre al bagliore dell'ossigeno catturato da ALMA, un segnale più debole, dovuto all'emissione di idrogeno, è stato rivelato dal VLT (Very Large Telescope) dell'Eso. La distanza della galassia, determianta per mezzo di questa osservazione, è consistente con la distanza ottenuta dall'osservazione dell'ossigeno. Ciò rende MACS1149-JD1 la galassia più lontana con una misura precisa di distanza, oltre che la galassia più distante mai osservata con ALMA o con il VLT.

In altre parole gli astronomi hanno visto questa galassia in un'epoca in cui l'Universo aveva appena 500 milioni di anni, ma con una popolazione di stelle già sviluppate. Con questa scoperta gli scienziati adesso sono in grado di avvenurarsi in un periodo ancora inesplorato della storia cosmica.

Secondo gli astronomi "per un periodo dopo il Big Bang non c'era ossigeno nell'Universo: è stato creato dal processo di fusione in atto nelle prime stelle e quindi rilasciato quando le stelle sono morte. Per cui la detezione (metodo per quantificare l'abilità di distinguere, in un segnale, il segnale vero e proprio portatore di informazioni dal rumore) di ossigeno in MACS1149-JD1 indica che queste prime generazioni di stelle erano già state formate, e avevano espulso ossigeno dopo soli 500 milioni di anni dall'inizio dell'Universo".

Ma quando è avvenuta la formazione di queste prime stelle? Per scoprirlo, l'equipe ha ricostruito la storia più antica di MACS1149-JD1 usando i dati infrarossi ottenuti con il telescopio spaziale Hubble della NASA/ESA e il telescopio spaziale Spitzer della NASA. Hanno trovato che la luminosità osservata della galassia si spiega perfettamente con un modello in cui l'inizio della formazione stellare corrisponde a soli 250 milioni di anni dopo l'inizio dell'Universo.

La maturità delle stelle viste in MACS1149-JD1 solleva la questione di quando le prime galassie siano emerse dall'oscurità totale, un'epoca che gli astronomi chiamano, romanticamente, "alba cosmica". Stabilendo l'età di MACS1149-JD1, l'equipe ha di fatto dimostrato che esistevano già galassie, prima di quelle che possiamo osservare direttamente.

Per gli astronomi determinare l'inzio dell'alba cosmica è "il Sacro Graal della cosmologia e della formazione delle galassie". Con queste nuove osservazioni di MACS1149-JD1 gli scienziati si stanno avvicinando "all'osservazione diretta della nascita della luce stellare e poichè siamo tutti fatti di materiale prodotto dalle stelle, questo significa trovare veramente le nostre origini". (red)

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www.eso.org


 


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