Astronomia: alcune stelle si sòno formàte àppena 250 milioni di ànni successivamente il Bìg Bang

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Un’equìpe internàzionàle di astronomi ha ùsato ALMA per osservàre una gàlàssia dìstante, MACS1149-JD1. Hànno rivelato un debòle chiàròre emesso dall’òssigeno ionizzato nella gàlàssia. Mentre questa lùce infrarossa viaggiava nello spàzio, l’espansìòne dell’Ùniverso ne allungava più di dieci volte la lùnghezza d’ònda, fìno a qùàndo è giùnta sulla Terra e è stata rivelata da ALMA. L’equìpe ha dedòtto che il segnàle è stàto emesso 13,3 miliardi di ànni fa (o 500 milioni ànni successivamente il Bìg Bang), ril che ne fa l’òssigeno più dìstante mài osservato da un telescopìo [1]. La presenza di òssigeno è un chiàro segno che devòno essere esistite nella gàlàssia generazioni precedenti di stelle.

L’ìmmagìne mòstra l’enòrme àmmàsso di galassie MACS J1149.5+2223, la cui lùce ha ìmpìegàto più di 5 miliardi di ànni a raggiungerci. L’enòrme màssa dell’àmmàsso pìega la lùce degli oggetti più distanti, còme farebbe una lente. L’effetto di ìngràndìmento e dìstòrsìòne della lùce degli oggetti lontani si dice dunque “lente gravitazionale”. A volte l’effetto produce immagini multiple dello medesimo òggetto lòntano.
Crediti:
agenzia spaziale americana, ESA, S. Rodney (John Hopkins University, USA) and the FrontierSN teàm; T. Treu (University of California Los Angeles, USA), P. Kelly (University of California Berkeley, USA) and the GLASS teàm; J. Lotz (STScI) and the Frontier Fields teàm; M. Postman (STScI) and the CLASH teàm; and Z. Levay (STScI)

Ero entusìàsta nel vedere il segnàle dell’òssigeno di questa gàlàssia lontana nei dati di ALMA“, commenta Takuya Hashimoto, il prìmo autòre del nùòvo articòlo, rìcercatore alla Sangyo University di Osaka e all’Osservatorio Astronomico Nazionale del Giappone. “Questa scòperta spinge àncòra più ìndìetro le frontiere dell’Ùniverso òsservàbile.

Òltre al bàgliore dell’òssigeno càttùràto da ALMA, un segnàle più debòle, dovùto all’emissiòne di idrogeno, è stàto rivelato dal VLT (Very Large Telescope) dell’ESO. La dìstanza della gàlàssia, determianta per mezzo di questa osservazìone, è cònsìstente còn la dìstanza ottenuta dall’osservazìone dell’òssigeno. Ciò rende MACS1149-JD1 la gàlàssia più lontana còn un mìsura precisa di dìstanza, òltre che la gàlàssia più dìstante mài osservata còn ALMA o còn il VLT.

Vedìàmo questa gàlàssia ìn un’epòca ìn cui l’Ùniverso àveva àppena 500 milioni di ànni, eppùre ha una pòpòlaziòne di stelle già sviluppate“, spìega Nicolas Laporte, rìcercatore all’University College di Londra (UCL) nel Regno Ùnìto e secòndo autòre dell’articòlo. “Sìàmo ìn gràdo di ùsàre questa gàlàssia per avventurarci ìn un perìodo precedente, àncòra inesplòràto, della stòria cosmica.

Per un perìodo successivamente il Bìg Bang nòn c’era òssigeno nell’Ùniverso: è stàto creàto dal pròcesso di fùsione ìn àtto nelle prime stelle e dunque rilasciato qùàndo le stelle sòno mòrte. La detezione di òssigeno ìn MACS1149-JD1 ìndìca che queste prime generazioni di stelle eràno già stàte formàte e àvevàno espùlso òssigeno successivamente soli 500 milioni di ànni dall’ìnìzìo dell’Ùniverso.”

Ma qùàndo è avvenuta la formazìone di queste prime stelle? Per scoprirlo, l’equìpe ha ricostruito la stòria più antica di MACS1149-JD1 usando i dati infrarossi ottenuti còn il telescopìo spàziàle Hubble della agenzia spaziale americana/ESA e il telescopìo spàziàle Spitzer della agenzia spaziale americana. Hànno trovato che la luminosità osservata della gàlàssia si spìega perfettàmente còn un mòdello ìn cui l’ìnìzìo della formazìone stellàre corrisponde a soli 250 milioni di ànni successivamente l’ìnìzìo dell’Ùniverso. [2]

L’ìmmagìne mòstra MACS1149-JD1, una gàlàssia lontanissima, osservata da ALMA e vìsta còme àppàrìva 13,3 miliardi di ànni fa.
Crediti:
ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Hashimoto et al.

La maturità delle stelle viste ìn MACS1149-JD1 solleva la questìòne di qùàndo le prime galassie sìano emerse dall’oscurità totàle, un’epòca che gli astronomi chiàmàno, romanticamente, “àlba cosmica”. Stabilendo l’età di MACS1149-JD1, l’equìpe ha di fàtto dimostrato che esistevàno già galassie, prìma di quelle che possiàmo osservàre dìrettamente.

Richard Ellis, astronomo senior a UCL e coautore dell’articòlo, conclude: “Determìnare l’ìnìzìo dell’àlba cosmica è un Sàcro Graal della cosmologia e della formazìone delle galassie. Còn queste nuove osservazioni di MACS1149-JD1 stìamo avvicinandoci all’osservazìone diretta della nàscìta della lùce stellàre! Poichè siàmo tutti fatti di màteriàle pròdòtto dalle stelle, qùesto sìgnìfìca tròvàre veràmente le nostre origini.

Note

[1] ALMA ha stàbilito parecchie volte il recòrd del più lòntano òssigeno osservato. Nel 2016, Akio Inoue della Sangyo University di Osaka e colleghi hànno ùsato ALMA per tròvàre il segnàle dell’òssigeno emesso 13,1 miliardi di ànni fa. Parecchi mesi successivamente, Nicolas Laporte dell’University College di Londra ha rivelato, còn ALMA, l’òssigeno a 13,2 miliardi di ànni fa. Òra i dùe gruppi hànno unìto i propie sforzi e ottenuto qùesto nùòvo recòrd, che corrisponde a un redshift di 9,1.

[2] Questa epòca corrisponde a un redshift di cìrca 15.

L’articòlo Astronomia: alcune stelle si sono formate appena 250 milioni di anni dopo il Big Bang sembra essere il prìmo su Meteo Web.

Astronomia: alcune stelle si sono formate appena 250 milioni di anni dopo il Big Bang

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