Ai confini dell’Universo

Un gruppo internazionale di astronomi è riuscito ad osservare gli oggetti più distanti (e antichi) mai finora identificati: per farlo ha sfruttato l'effetto di “lente gravitazionale” creato da un ammasso di galassie.

Per giungere a noi la loro luce, che è partita poco più di mezzo miliardo di anni dopo la nascita del nostro universo, ha impiegato infatti circa 13,2 miliardi di anni. All'epoca l’universo aveva un’età pari a circa il 4% di quella attuale: si tratta di un'epoca cosmica di grande interesse in quanto segna la transizione da un universo oscuro e non trasparente ad uno limpido e caratterizzato da corpi la cui luce era finalmente diventata visibile.

Secondo la teoria del Big Bang, l'universo sarebbe nato circa 13,7 miliardi di anni fa sotto forma di plasma densissimo e caldissimo, in cui tutte le particelle presenti avrebbero reagito fortemente creando uno stato di equilibrio termico. Successivamente, l'universo si sarebbe raffreddato e "ricombinato". A quest’epoca, sarebbe seguita una lunga fase evolutiva indicata come l’“età oscura” (cosmic dark age), durante la quale non sarebbero ancora esistite sorgenti luminose. Le galassie osservate sarebbero quindi tra le prime ad essersi formate e rappresenterebbero la prima testimonianza della cosiddetta “alba cosmica” (cosmic dawn), che segnò l'inizio dell'universo come oggi noi lo conosciamo.

Usando il telescopio da 10 metri di apertura Keck II, dell’Osservatorio di Mauna Kea (Hawaii), sono state individuate sei deboli galassie i cui segnali sono stati amplificati di circa 20 volte dall'effetto di lente gravitazionale provocato dalla presenza di un massiccio ammasso di galassie frapposto tra noi e le remotissime galassie. Il fatto che siano state identificate così tante galassie distanti in una piccolissima area di cielo induce a pensare che ne possano esistere molte altre.

L’effetto di lente (o miraggio) gravitazionale è una conseguenza della Teoria Generale della Relatività, la quale postula che un raggio luminoso viene deviato dalla sua traiettoria, altrimenti rettilinea, quando passa in prossimità di un corpo massiccio. Gli astronomi hanno quindi la possibilità di utilizzare alcuni di questi oggetti, come appunto gli ammassi di galassie, come lenti naturali che concentrano i raggi luminosi emessi da altri corpi molto lontani, i quali aumentano così considerevolmente la loro luminosità apparente.

Proprio allo studio delle prime fasi evolutive dell’universo, oltre che alla scoperta di pianeti extrasolari di tipo terrestre, saranno destinati il futuro Extremely Large Telescope dell'ESO, il Thirty Meter Telescope canadese-statunitense e il telescopio spaziale di nuova generazione da 6,5 metri di diametro James Webb della NASA, il cui lancio è previsto per il 2013.

Nella foto: l'effetto "lente gravitazionale"; gli ammassi di galassie riescono ad amplificare i raggi luminosi emessi da corpi molto lontani, comportandosi come delle vere e proprie lenti.