Utilizzando il più nuovo strumento di Hubble, lo Cosmic Origins Spectrograph (COS), i ricercatori hanno inchiodato e migliorato la nostra comprensione della reionizzazione dell'elio nell'universo primordiale, chiarendo il periodo di tempo compreso tra 11,7 e 11,3 miliardi di anni fa quando l'universo strappò gli elettroni dal primordiale atomi di elio. Gli scienziati di Hubble affermano che era l'equivalente del riscaldamento globale, tranne per il fatto che un'ondata di calore si diffuse in tutto il primo universo in quel momento, inibendo la crescita di piccole galassie per quasi 500 milioni di anni.
L'universo ha attraversato un'ondata di calore iniziale oltre 13 miliardi di anni fa quando l'energia delle prime massicce stelle ha ionizzato l'idrogeno interstellare freddo proveniente dal Big Bang. Questa epoca è in realtà chiamata reionizzazione perché i nuclei di idrogeno erano originariamente in uno stato ionizzato poco dopo l'inizio dell'Universo.
Ci vollero altri 2 miliardi di anni prima che l'universo producesse fonti di radiazione ultravioletta con abbastanza energia per reionizzare l'elio prodotto nel Big Bang, che riscaldava il gas intergalattico e lo impediva di collassare gravitazionalmente per formare nuove generazioni di stelle in alcune piccole galassie. Le galassie di massa più bassa non erano nemmeno in grado di trattenere il loro gas, e fuggì di nuovo nello spazio intergalattico.
Questa radiazione non proveniva dalle stelle, ma piuttosto dai quasar, i nuclei brillanti delle galassie attive. In effetti l'epoca in cui l'elio veniva reionizzato corrisponde a un tempo transitorio nella storia dell'universo in cui i quasar erano più abbondanti.
Michael Shull dell'Università del Colorado e il suo team sono stati in grado di trovare le linee di assorbimento spettrale elio rivelatrici nella luce ultravioletta da un quasar. Il faro quasar brilla di luce attraverso nuvole interminabili di gas altrimenti invisibile, come un faro che brilla attraverso una nebbia. Il raggio consente una sonda campione-campione delle nuvole di gas intervallate da galassie nell'universo primordiale.
È stato un momento burrascoso. Le galassie spesso si scontrarono e questo riempì i buchi neri supermassicci nei nuclei delle galassie con gas in caduta. I buchi neri trasformarono furiosamente parte dell'energia gravitazionale di questa massa in potenti radiazioni ultraviolette che sarebbero divampate dalle galassie. Questo ha riscaldato l'elio intergalattico da 18.000 gradi Fahrenheit a quasi 40.000 gradi. Dopo che l'elio fu reionizzato nell'universo, il gas intergalattico si raffreddò di nuovo e le galassie nane potevano riprendere il normale assemblaggio.
"Immagino che alcune galassie nane potrebbero essersi formate se non fosse avvenuta la reionizzazione dell'elio", ha detto Shull.
Finora Shull e il suo team hanno solo una linea di mira per misurare la transizione dell'elio, ma il team scientifico COS ha intenzione di usare Hubble per guardare in altre direzioni per vedere se la reionizzazione dell'elio ha avuto luogo uniformemente nell'universo.
I risultati del team scientifico saranno pubblicati nel numero del 20 ottobre di The Astrophysical Journal.
Fonte: HubbleSite
