Planck sposta avanti l'orologio delle prime stelle

Le prime stelle rischiararono l'Universo più tardi di quanto ipotizzato finora. È quanto emerge dalla mappa più precisa mai compiuta della luce primordiale del cosmo pubblicata dagli astronomi della Planck Science Collaboration.

Un po' dopo. Precedenti studi suggerivano che la prima generazione di stelle fosse comparsa circa 420 milioni di anni dopo il Big Bang. Ma i dati del telescopio dell'ESA Planck indicano che questa "accensione" dovette avvenire circa 560 milioni di anni dopo la scintilla iniziale.

Un gap che conta. «Quei 140 milioni di anni di differenza potrebbero non sembrare significativi in una storia cosmologica di 13,8 miliardi di anni, ma si tratta di un cambiamento molto grande nella comprensione di come certi eventi chiave si sono succeduti nelle epoche più antiche» spiega George Efstathiou, autore dello studio.

Rottura dell'equilibrio. La scoperta si basa sull'analisi della radiazione cosmica di fondo a microonde (CMB, Cosmic Microwave Background), l'impronta "fossile" del Big Bang mappata da Planck tra il 2009 e il 2013.

Una delle distorsioni di questa radiazione corrisponde a un grande cambiamento ambientale dell'Universo primordiale noto come reionizzazione, la fase in cui l'idrogeno interstellare che permeava l'Universo fu ri-energizzato dalla nascita delle prime stelle. Questi giganti di gas, brillanti e di vita breve, dovettero perturbare i gas inerti intorno a sé, lasciando una traccia detta polarizzazione - la vibrazione in una direzione preferenziale di campo - nella CMB.

Un ponte tra due teorie. Analizzando la polarizzazione i ricercatori dell'ESA sono riusciti a stabilire che il principale cambiamento ambientale nell'Universo determinato dalla nascita delle prime stelle dovette avvenire 560 milioni di anni dopo il Big Bang. Sanando così un'apparente contraddizione tra i dati trovati in precedenza dal satellite americano WMAP (che aveva stimato 420 milioni di anni) e i dati di Hubble sull'Universo primordiale, che non avvallavano questa ipotesi.

Tassello mancante. I dati di Planck ci dicono quando l'energia mossa dalle stelle primordiali raggiunse un livello tale da lasciare traccia sulla radiazione cosmica di fondo. Ma non danno informazioni su quando le primissime stelle dell'Universo iniziarono a brillare: sicuramente, molto prima di 560 milioni di anni dopo il Big Bang. Quando, sarà la prossima generazione di telescopi spaziali come il James Webb telescope, a stabilirlo.