Gli scienziati hanno trovato il modo di guardare oltre l'atmosfera terrestre - e l'antica polvere cosmica - per intravedere le galassie che si erano formate nei primi 5 miliardi di anni dell'Universo.
Un nuovo studio, pubblicato oggi sulla rivista Nature, rivela le prime notizie in assoluto dalle regioni che formano le stelle, vicine e lontane, comprese alcune provenienti dai bordi dell'Universo, che si allontanano da noi il più velocemente a causa dell'espansione dell'Universo.
I risultati chiariscono anche le fonti del lontano infrarosso, a lungo avvolto nel mistero.
Le scoperte provengono dal telescopio submillimetrico a grande apertura portato in mongolfiera (BLAST), che fluttuava a 36.576 metri sopra l'Antartide nel 2006.
Il team BLAST ha scelto di mappare una particolare regione del cielo chiamata Great Observatories Origins Deep Survey – South (GOODS-South), che è stata studiata ad altre lunghezze d'onda dai tre "grandi osservatori" della NASA: i telescopi spaziali Hubble, Spitzer e Chandra . In un epico volo in mongolfiera di 11 giorni, BLAST ha rilevato più di 10 volte il numero totale di galassie di starburst submillimetriche rilevate in un decennio di osservazioni a terra.
"Abbiamo misurato tutto, da migliaia di piccole nuvole nella nostra galassia in fase di formazione stellare a galassie nell'Universo quando era solo un quarto della sua era attuale", ha dichiarato l'autore principale Mark Devlin, dell'Università della Pennsylvania.
Negli anni '80 e '90, alcune galassie chiamate Galassie a infrarossi ultraluminose sono state scoperte per dare alla luce centinaia di volte più stelle delle nostre galassie locali. Queste galassie "starburst", a 7-10 miliardi di anni luce di distanza, sono state pensate per costituire lo sfondo a infrarossi lontani scoperto dal satellite COBE. Dalla misurazione iniziale di questa radiazione di fondo, esperimenti ad alta risoluzione hanno tentato di rilevare le singole galassie che la compongono.
Lo studio BLAST combina misure di rilievo del telescopio a lunghezze d'onda inferiori a 1 millimetro con dati a lunghezze d'onda infrarosse molto più brevi del telescopio spaziale Spitzer. I risultati confermano che tutto lo sfondo a infrarossi lontani proviene da singole galassie distanti, risolvendo essenzialmente una domanda decennale sull'origine della radiazione.
La formazione stellare avviene in nuvole composte da idrogeno gassoso e una piccola quantità di polvere. La polvere assorbe la luce delle stelle da giovani stelle calde, riscaldando le nuvole a circa 30 gradi sopra lo zero assoluto (o 30 Kelvin). La luce viene riemessa a lunghezze d'onda infrarosse e submillimetriche molto più lunghe.
Pertanto, fino al 50 percento dell'energia luminosa dell'Universo è luce infrarossa proveniente da giovani che formano galassie. In effetti, c'è tanta energia nello Sfondo a infrarossi lontani quanto c'è nella luce ottica totale emessa da stelle e galassie nell'Universo. Le immagini ottiche familiari del cielo notturno mancano di metà dell'immagine che descrive la storia cosmica della formazione stellare, affermano gli autori.
"BLAST ci ha dato una nuova visione dell'Universo", ha affermato Barth Netterfield dell'Università di Toronto, il principale investigatore canadese di BLAST, "consentendo al team BLAST di fare scoperte in argomenti che vanno dalla formazione di stelle all'evoluzione dei lontani galassie “.
In un accompagnamento Notizie e visualizzazioni pezzo, l'autore Ian Smail, un cosmologo computazionale della Durham University nel Regno Unito, ha scritto che "l'implicazione di queste osservazioni è che la fase di crescita attiva della maggior parte delle galassie che si vedono oggi è ben dietro di loro - stanno diminuendo nel loro equivalente di mezzo età."
Ha anche sottolineato che gli studi di questi eventi estremi di formazione stellare nell'universo primordiale saranno aiutati da tre importanti progressi previsti nel prossimo anno: la telecamera submillimetrica sull'osservatorio spaziale Herschel dell'ESA / NASA; lo sviluppo di rivelatori di grande formato che funzionano a lunghezze d'onda submillimetriche, incluso uno montato sul James Clerk Maxwell Telescope; e la prima fase di Atacama Large Millimeter Array (ALMA).
"Tali osservazioni consentiranno agli astronomi di studiare la distribuzione del gas e la formazione stellare all'interno di queste prime galassie", scrisse Smail, "che a loro volta aiuteranno a identificare il processo fisico che innesca queste esplosioni ultraluminose di formazione stellare e il loro ruolo nella formazione di le galassie che vediamo nello Space Magazine. "
CAPITOLO IMMAGINE PIOMBO: il telescopio BLAST appena prima del lancio in Antartide. BLAST è in primo piano, accanto al pallone da 28 milioni di piedi cubi, sullo sfondo il vulcano Monte Erebus. Credito: Mark Halpern
Fonte: comunicato stampa Nature and a University of Pennsylvania (non ancora online). Immagini, fotografie, mappe del cielo e lo studio completo sono disponibili sul sito Web BLAST.
