Spazio

"Baby boom" nell’Universo primordiale

E’ opinione comune che il tasso di nascita delle stelle quando l’Universo era molto giovane sia stato molto più elevato di quello attuale, ma non era...

E’ opinione comune che il tasso di nascita delle stelle quando l’Universo era molto giovane sia stato molto più elevato di quello attuale, ma non era ancora chiaro il motivo di questa alta fertilità. Adesso, i risultati di un recente studio mostrano che il motivo potrebbe risiedere nel fatto che le galassie primordiali erano molto più ricche di gas freddo che alimentava questo vero e proprio “baby boom”.

Osservare gli oggetti celesti è come guardare indietro nel passato, e ciò che è stato notato è che le galassie del primo universo, che distano da noi 10-11 miliardi di anni luce e che quindi vediamo come erano 3 o 4 miliardi di anni dopo il Big Bang, sembrano aver formato stelle in maniera più o meno continua con un tasso circa dieci volte superiore a quello che si osserva nelle galassie dell’Universo vicino, che rappresenta i “tempi moderni” nei 13,7 miliardi di anni di vita dell’Universo.

Immagine della galassia EGS 1305123, che già esisteva 5,5 miliardi di anni dopo il Big Bang, il suo spostamento verso il rosso è infatti z=1,12. A sinistra è riportata l’immagine ottenuta nella banda visibile dal Telescopio Spaziale ‘Hubbl’. A destra la stessa immagine con sovrapposta quella ottenuta a lunghezze d’onda millimetriche che mettono in evidenza il gas da cui si formano le stelle.

Il problema fondamentale era cercare di capire se questi elevati tassi di formazione fossero dovuti ad una elevata abbondanza di gas molecolare freddo (che rappresenta la materia prima per la formazione stellare), oppure la causa fosse dovuta al fatto che la formazione stellare nel giovane Universo fosse più efficiente.

Un lungo e complesso studio, effettuato con l’interferometro a lunghezze d’onda millimetriche dell’osservatorio di Plateau de Bure sulle Alpi francesi, ha permesso di determinare l’abbondanza di gas in galassie molto lontane che sono rappresentative della popolazione di galassie massicce che si formarono poco dopo il Big Bang. Ebbene, i risultati di questo lavoro mostrano che le galassie che erano presenti quando l’Universo aveva il 40% della sua età attuale avevano un’abbondanza di gas da 5 a 10 volte superiore a quella delle galassie formatesi in tempi più recenti.

Questa scoperta è in accordo con le attuali teorie sulla formazione ed evoluzione delle galassie. Quando le galassie si formano e si accrescono il gas si aggrega in concentrazioni dell’ancora misteriosa “materia oscura” nei cosiddetti “aloni” di materia oscura. Su tempi scala cosmologici, il gas che si accresce da questi aloni per formare le protogalassie, oltre alle collisioni e fusioni tra galassie che in un lontano passato erano più efficienti, data l’abbondanza di gas freddo in gioco, fanno sì che il processo di formazione stellare sia molto più efficiente per lunghi periodi di tempo. Gli aloni di materia oscura sarebbero come degli enormi serbatoi di gas che alimentano continuamente le regioni centrali del sistema dando luogo ad una intensissima formazione stellare, in eccellente accordo con i più recenti modelli teorici.

ARRIVEDERCI AGLI INIZI DI MARZO!

13 febbraio 2010 Mario Di Martino

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