Per centinaia di milioni di anni dopo il Big Bang, l'intero universo era una fitta zuppa di atomi di idrogeno che nuotava nell'oscurità totale. Questo gulash cosmico era così denso che la prima luce delle prime stelle esistenti non riusciva a penetrarla: la nebbia di idrogeno semplicemente assorbiva e disperdeva la luce delle stelle in cerchi, intrappolando l'universo in un'era oscura cosmica come sempre più stelle, galassie e neri buchi lentamente bruciati nella vita.
Tutto cambiò dopo circa 500 milioni di anni, quando iniziò un grande rinnovamento cosmico chiamato l'epoca della reionizzazione. Man mano che le antiche galassie crescevano sempre più e irradiavano energia più potente, iniziarono a bruciare la nebbia cosmica che le circondava dividendo (o ionizzando) gli atomi di idrogeno in un plasma di protoni ed elettroni liberi. Improvvisamente, la luce potrebbe viaggiare attraverso il cosmo - prima attraverso "bolle" di plasma che circondano grandi galassie, poi sempre più lontano quando più bolle iniziarono ad espandersi e sovrapporsi.
Ora, per la prima volta, gli astronomi credono di aver individuato tre di quelle bolle per eliminare la nebbia mentre lavoravano per rimodellare l'universo in un gruppo di galassie a 13 miliardi di anni luce di distanza.
In uno studio che è stato presentato questa settimana alla conferenza dell'American Astronomical Society a Honolulu e presentato per la pubblicazione in un prossimo numero di The Astrophysical Journal, un team internazionale di astronomi ha identificato un trio di galassie lontane che sembrano irradiare parte della prima luce mai osservato. Il gruppo galassia, chiamato EGS77, risale a circa 680 milioni di anni dopo il Big Bang (circa il 5% dell'età attuale dell'universo di 13,8 miliardi di anni) e sembra essere circondato da tre bolle sovrapposte di plasma - il che significa che queste galassie pionieristiche potrebbero essere state colto nell'atto di reionizzare il loro angolo dell'universo e di porre fine alle epoche oscure cosmiche.
"EGS77 ha formato una grande bolla che consente alla sua luce di viaggiare sulla Terra", ha detto in una nota il coautore dello studio Vithal Tilvi, ricercatore presso la Arizona State University. "Alla fine, bolle come queste sono cresciute intorno a tutte le galassie e hanno riempito lo spazio intergalattico, reionizzando l'universo e aprendo la strada alla luce che attraversa il cosmo."
Per trovare queste antiche galassie anti-nebbia, i ricercatori hanno esaminato una piccola sezione dello spazio per la lunghezza d'onda precisa della luce ultravioletta emessa dalle prime stelle, nota anche come emissione di Lyman-alfa. La luce inizia a una lunghezza d'onda di 121,6 nanometri ma, dopo aver viaggiato per miliardi di anni attraverso l'universo in espansione, si estende lentamente nella gamma del vicino infrarosso (da 700 nanometri a 1 millimetro), che è più facile da rilevare con i telescopi terrestri.
Il sondaggio ha rivelato tre punti sovrapposti di spazio che sembravano emettere le lunghezze d'onda esatte tipiche delle stelle antiche che ionizzavano l'ambiente circostante. Il team ha confrontato queste osservazioni con i dati di altri due telescopi e ha confermato che le galassie erano a circa 13 miliardi di anni luce di distanza, rendendole il gruppo di galassie più lontano mai individuato e collocandole proprio sulla frontiera dell'epoca della reionizzazione.
"EGS77 è il primo gruppo di galassie catturato nell'atto di eliminare questa nebbia cosmica", ha dichiarato il co-autore James Rhoads del Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, Maryland.
