Abbassiamo le luci e sistemiamo il palcoscenico ... Stiamo andando via attraverso lo spazio, guardando non solo le galassie distanti, ma il passato incredibilmente distante. Ora, nuove osservazioni fatte con l'Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) ci mostrano che questi diluvi della creazione stellare potrebbero essere iniziati molto prima di quanto pensassero.
Secondo le ultime ricerche pubblicate nell'edizione odierna della rivista, Naturae nel Diario astrofisico, i ricercatori hanno rivelato affascinanti scoperte fatte con il nuovo osservatorio internazionale ALMA - che celebra oggi la sua inaugurazione. Tra i suoi numerosi successi, ALMA ci ha dato uno sguardo ancora più profondo nello spazio, mostrandoci antiche galassie che possono essere distanti miliardi di anni luce. Le osservazioni di queste galassie stellari ci mostrano che le stelle sono state create in modo frenetico da enormi depositi di gas cosmico e polvere.
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"Quanto più distante è la galassia, tanto più indietro nel tempo si osserva, quindi misurando le loro distanze possiamo mettere insieme una sequenza temporale di quanto l'Universo abbia fatto con forza nuove stelle in diverse fasi della sua storia di 13,7 miliardi di anni", ha detto Joaquin Vieira (California Institute of Technology, USA), che ha guidato il team ed è l'autore principale dell'articolo sulla rivista Natura.
Come sono nate queste osservazioni? Prima di ALMA, un team internazionale di ricercatori ha impiegato il South Pole Telescope (SPT) da 10 metri della US National Science Foundation per localizzare questi lontani abitanti e poi si è unito a loro per dare un'occhiata più da vicino al "boom del bambino stellare" durante l'inizio dell'Universo epoca. Ciò che hanno trovato li ha sorpresi. Apparentemente le galassie stellari sono ancora più distanti di quanto si sospettasse in precedenza ... il loro assalto alla creazione stellare iniziò circa 12 miliardi di anni fa. Questo arco di tempo pone l'Universo a poco meno di 2 miliardi di anni e l'esplosione della formazione stellare si verifica alcuni miliardi di anni prima di quanto ipotizzato dagli astronomi. Le osservazioni ALMA includevano due galassie - le "più distanti del loro genere mai viste" - che contenevano un'ulteriore rivelazione. Non solo la loro distanza ha infranto i record astronomici, ma al loro interno sono state rilevate molecole d'acqua.
Tuttavia, due galassie non sono l'unico punteggio per ALMA. Il team di ricerca ha affrontato 26 galassie a lunghezze d'onda di circa tre millimetri. L'estrema sensibilità di questa tecnologia all'avanguardia utilizza la misurazione delle lunghezze d'onda della luce - lunghezze d'onda prodotte dalle molecole di gas della galassia e allungate dall'espansione dell'Universo. Misurando attentamente il "tratto", gli astronomi sono in grado di misurare la quantità di tempo impiegata dalla luce per raggiungerci e perfezionarne il punto nel tempo.
"La sensibilità di ALMA e l'ampio intervallo di lunghezze d'onda ci consentono di effettuare le nostre misurazioni in pochi minuti per galassia - circa cento volte più velocemente di prima", ha dichiarato Axel Weiss (Max-Planck-Institut für Radioastronomie di Bonn, Germania), che ha guidato il lavorare per misurare le distanze dalle galassie. "In precedenza, una misurazione come questa sarebbe stata un laborioso processo di combinazione di dati provenienti da radiotelescopi sia a luce visibile".
Per la maggior parte, le osservazioni di ALMA sarebbero sufficienti per determinare la distanza, ma il team ha anche incluso i dati di ALMA con l'Atacama Pathfinder Experiment (APEX) e il Very Large Telescope dell'ESO per alcune galassie selezionate. Al momento, gli astronomi impiegano solo un piccolo segmento delle capacità di ALMA - solo 16 delle 66 enormi antenne - e si stanno concentrando su galassie più luminose. Quando ALMA è completamente funzionale, sarà in grado di azzerare obiettivi ancora più deboli. Tuttavia, i ricercatori non stavano per perdere alcuna opportunità e hanno utilizzato la lente gravitazionale per aiutare nelle loro scoperte.
"Queste bellissime immagini di ALMA mostrano le galassie di sfondo deformate in molteplici archi di luce noti come anelli di Einstein, che circondano le galassie in primo piano", ha dichiarato Yashar Hezaveh (McGill University, Montreal, Canada), che ha guidato lo studio del cristalling gravitazionale. "Stiamo usando le enormi quantità di materia oscura che circondano le galassie a metà dell'Universo come telescopi cosmici per far apparire le galassie ancora più distanti più grandi e luminose."
Quanto è luminoso è luminoso? Secondo il comunicato stampa, l'analisi della distorsione ha dimostrato che una parte di queste galassie distanti a forma di stella potrebbe essere luminosa come 40 trilioni di soli ... quindi ingrandita fino a 22 volte di più grazie all'obiettivo gravitazionale.
"Solo poche galassie con lente gravitazionale sono state trovate prima a queste lunghezze d'onda submillimetriche, ma ora SPT e ALMA ne hanno scoperte dozzine." ha dichiarato Carlos De Breuck (ESO), un membro del team. "Questo tipo di scienza è stata precedentemente svolta principalmente alle lunghezze d'onda della luce visibile con il telescopio spaziale Hubble, ma i nostri risultati mostrano che ALMA è un nuovo giocatore molto potente nel campo."
"Questo è un ottimo esempio di astronomi di tutto il mondo che collaborano per fare una scoperta straordinaria con una struttura all'avanguardia", ha dichiarato il membro del team Daniel Marrone (Università dell'Arizona, USA). “Questo è solo l'inizio per ALMA e per lo studio di queste galassie stellari. Il nostro prossimo passo è studiare questi oggetti in modo più dettagliato e capire esattamente come e perché stanno formando stelle a tassi così prodigiosi. ”
Riporta le luci della casa, per favore. Mentre ALMA scruta sempre più nel passato, forse un giorno ci prenderemo noi stessi ... guardando indietro.
