Immagina di essere su una barca su un grande oceano, l'acqua che si estende fino al lontano orizzonte, con i più deboli sentori di terra appena oltre quello. Mentre il freddo ti attanaglia il tuo primo orologio, cogli con la coda dell'occhio un faro, tremolando debolmente nella nebbia.
E - sì - lì! Un altro faro, più vicino, la sua luce un po 'più forte. Mentre scruti l'orizzonte, più fari segnalano i pericoli della costa lontana.
Conosci questa costa, tornando allo stesso porto anno dopo anno. Sai che i fari hanno tutti la stessa luminosità, realizzati dalla stessa fabbricazione e mantenuti in buone condizioni di funzionamento nel corso degli anni.
E così per passare il tempo a giocare un piccolo gioco. Consultando le tue carte, conosci la distanza di ciascun faro e quanto lontano ha viaggiato la sua luce per raggiungere i tuoi occhi bruciati dal sale. Ma la loro luce, brillante e abbagliante in una serata limpida, è oscurata e ombreggiata dalla nebbia persistente. Sai quanto sono brillantidovrebbe essere, e puoi confrontare quella luminosità con ciò che vedi, scrutando attraverso gli strati e gli strati di nebbia, per stimare quanta nebbia sta abbracciando la costa.
Non è che tu abbia qualcosa di meglio da fare.
Questa è esattamente la procedura che gli astronomi hanno recentemente utilizzato per misurare la quantità totale di luce stellare nell'universo - meno, ovviamente, la nebbia e i fari e i marinai salati.
I nostri fari cosmici sono le galassie attive, i motori più potenti dell'universo, dove la materia che scorre in giganteschi buchi neri si comprime e si riscalda, innescandosi in un tripudio di radiazioni prima di essere inghiottita dall'orizzonte degli eventi. Nella loro morte questi ammassi di gas turbinanti e caotici emettono più energia di milioni di galassie e sono in grado di pompare la loro luce in tutto l'universo.
Quando si accendono nel giovane cosmo, ci appaiono come fari, luccicanti ma distanti.
Tra quei fari e i nostri telescopi c'è tuttocosenell'universo. La maggior parte dell'universo è vuoto vuoto, ma riempire quei vuoti è la luce accumulata da tutte le generazioni di stelle che sono vissute e morte da quelle epoche lontane, illuminando il cosmo in una nebbia fioca e sottile di fotoni.
La radiazione proveniente dalle lontane galassie attive è un'energia estremamente elevata - nessuna sorpresa, data la natura possente della loro origine. E mentre quella luce ad alta energia attraversa l'universo, incontra quella nebbia sottile. Interazione casuale per interazione casuale, collisione casuale per collisione casuale, la radiazione ad alta energia perde energia e si disperde.
Esaminando la luce di oltre 700 galassie attive, il team di astronomi è stato in grado di stimare tutta la luce delle stelle prodotta in tutto l'universo e nel tempo cosmico, da subito dopo il tempo delle prime stelle a soli 500 milioni di anni dopo il big bang fino a vicino ai giorni nostri. Il conteggio approssimativo? 4 × 10 ^ 84 fotoni, che è ... molto.
Questa stima concorda con altri calcoli di questa cosiddetta luce di sfondo extra-galattica, ma sepolta in quest'ultima osservazione e altri è una scoperta preoccupante: il nostro universo sta morendo.
Confrontando la luce proveniente da diverse galassie attive poste a diverse distanze da noi, gli astronomi non solo potevano calcolare la quantità totale di luce stellare mai prodotta, ma anche tracciare i flussi e riflussi di quella luce stellare attraverso miliardi di anni di storia cosmica.
E la terribile notizia è che le luci si stanno spegnendo, una ad una. Il meglio che possiamo dire, attraverso una varietà di osservazioni e stime, è che il nostro universo ha raggiunto il picco nella formazione stellare oltre 9 miliardi di anni fa, quando il cosmo era solo un quarto della sua era attuale.
La ragione precisa ci sfugge ancora. Sicuramente il nostro universo in espansione ha qualcosa a che fare con esso: le galassie si stanno allontanando in media l'una dall'altra, con il risultato di un minor numero di fusioni e di minori forniture di materiale fresco che fluiscono nelle galassie, dove possono trasformare quel gas in nuove stelle. Ma perché è stato il picco in quel momento, tanto tempo fa? Perché la formazione stellare è diminuita così rapidamente? O, forse, perché le stelle sono rimaste così a lungo, nonostante il crollo del loro impero un tempo grande?
Domande difficili senza risposte facili. Per ora, almeno, siamo ancora nella nebbia.
Per saperne di più: "Una determinazione dei raggi gamma della storia della formazione stellare dell'Universo"
