Vista del primo piano della galassia di Haro 11. Credito d'immagine: Hubble. clicca per ingrandire
Una piccola galassia ha dato agli astronomi un assaggio di un tempo in cui si formarono i primi oggetti luminosi nell'universo, ponendo fine alle epoche oscure che seguirono la nascita dell'universo.
Gli astronomi provenienti da Svezia, Spagna e Johns Hopkins University hanno utilizzato il satellite NASA Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer (FUSE) per effettuare la prima misurazione diretta delle radiazioni ionizzanti che fuoriescono da una galassia nana in fase di formazione di stelle. Il risultato, che ha ramificazioni per capire come si è evoluto l'universo primordiale, aiuterà gli astronomi a determinare se le prime stelle? o qualche altro tipo di oggetto? pose fine all'età oscura cosmica.
Il team presenterà i suoi risultati il 12 gennaio alla 207a riunione dell'American Astronomical Society a Washington, DC.
Considerati da molti astronomi come reliquie di uno stadio iniziale dell'universo, le galassie nane sono piccole galassie molto deboli che contengono una grande frazione di gas e relativamente poche stelle. Secondo un modello di formazione di galassie, molte di queste galassie più piccole si sono fuse per costruire quelle più grandi di oggi. Se questo è vero, qualsiasi galassia nana osservata ora può essere pensata come "fossile" che è riuscita a sopravvivere? senza cambiamenti significativi? di un periodo precedente.
Guidato da Nils Bergvall dell'Osservatorio Astronomico di Uppsala, in Svezia, il team ha osservato una piccola galassia, nota come Haro 11, che si trova a circa 281 milioni di anni luce di distanza nella costellazione meridionale dello scultore. L'analisi del team sui dati FUSE ha prodotto un risultato importante: tra il 4 e il 10 percento della radiazione ionizzante prodotta dalle stelle calde in Haro 11 è in grado di fuggire nello spazio intergalattico.
La ionizzazione è il processo mediante il quale gli atomi e le molecole vengono privati degli elettroni e convertiti in ioni caricati positivamente. La storia del livello di ionizzazione è importante per comprendere l'evoluzione delle strutture nell'universo primordiale, perché determina la facilità con cui stelle e galassie possono formare, secondo BG Andersson, ricercatore del Dipartimento di fisica e astronomia di Henry A. Rowland presso Johns Hopkins e un membro del team FUSE.
“Più un gas diventa ionizzato, meno efficiente può raffreddarsi. La velocità di raffreddamento a sua volta controlla la capacità del gas di formare strutture più dense, come stelle e galassie ", ha detto Andersson. Più caldo è il gas, meno è probabile che si formino le strutture, ha detto.
La storia della ionizzazione dell'universo rivela quindi quando si formarono i primi oggetti luminosi e quando le prime stelle iniziarono a brillare.
Il Big Bang si è verificato circa 13,7 miliardi di anni fa. A quel tempo, l'universo infantile era troppo caldo per far brillare la luce. La materia era completamente ionizzata: gli atomi venivano scomposti in elettroni e nuclei atomici, che disperdevano la luce come nebbia. Mentre si espandeva e poi si raffreddava, la materia si combinava in atomi neutri di alcuni degli elementi più leggeri. L'impronta di questa transizione oggi è vista come radiazione cosmica di fondo a microonde.
L'universo attuale è, tuttavia, prevalentemente ionizzato; gli astronomi generalmente concordano sul fatto che questa reionizzazione avvenne tra 12,5 e 13 miliardi di anni fa, quando si formarono le prime galassie su larga scala e ammassi di galassie. I dettagli di questa ionizzazione non sono ancora chiari, ma sono di grande interesse per gli astronomi che studiano questi cosiddetti "secoli oscuri" dell'universo.
Gli astronomi non sono sicuri se le prime stelle o qualche altro tipo di oggetto ponessero fine a quei secoli bui, ma le osservazioni FUSE di "Haro 11" forniscono un indizio.
Le osservazioni aiutano anche ad aumentare la comprensione di come l'universo è stato reionizzato. Secondo il team, i probabili partecipanti includono l'intensa radiazione generata quando la materia è caduta in buchi neri che hanno formato ciò che ora vediamo come quasar e la fuoriuscita di radiazioni da regioni di formazione stellare precoce. Ma fino ad ora non erano disponibili prove dirette della fattibilità di quest'ultimo meccanismo.
"Questo è l'ultimo esempio in cui l'osservazione FUSE di un oggetto relativamente vicino contiene importanti implicazioni per questioni cosmologiche", ha affermato il dott. George Sonneborn, scienziato del progetto NASA / FUSE presso il Goddard Space Flight Center della NASA, Greenbelt, Md.
Questo risultato è stato accettato per la pubblicazione dalla rivista europea Astronomia e Astrofisica.
Fonte originale: Comunicato stampa JHU
