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La galassia più distante: ancora un record per l’osservatorio Keck

Grazie ad una serie di osservazioni realizzate con l’Osservatorio Keck situato nelle Hawaii, un gruppo di astrofisici ha osservato con successo la galassia più distante finora conosciuta grazie alla rivelazione della riga Lyman-alfa dell’idrogeno che pone l’oggetto ad un’epoca quando l’Universo aveva un’età inferiore a 600 milioni di anni. In più, il metodo attraverso il quale è stata rivelata la galassia, denominata con la sigla EGSY8p7, fornisce importanti indizi sui processi che hanno fatto “accendere” le prime stelle. I risultati sono descritti su Astrophysical Journal Letters. Continua a leggere La galassia più distante: ancora un record per l’osservatorio Keck

ALMA osserva galassie primordiali in formazione

La figura mostra una combinazione di immagini realizzate da ALMA e dal Very Large Telescope. L’oggetto al centro, BDF 3299, è una galassia molto distante, osservata quando l’Universo aveva un’età meno di 800 milioni di anni. La nube brillante color rosso appena in basso a sinistra è stata rivelata da ALMA. Si tratta di una vasta nube di materia che si trova nella fase primordiale di formazione galattica. Credit: ESO/R. Maiolino

L’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) è stato utilizzato per rivelare le nubi più distanti di gas che stanno formando stelle nelle galassie distanti. Queste osservazioni permettono agli astronomi di iniziare a vedere come si sono formate le prime galassie e come esse hanno, per così dire, “ripulito” la cosiddetta “nebbia cosmica” durante l’epoca della reionizzazione. E’ la prima volta che queste protogalassie vengono osservate come più di semplici, deboli blob. I rislutati di questo studio sono pubblicati su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

ESO: ALMA Witnesses Assembly of Galaxies in the Early Universe for the First Time

arXiv: The assembly of “normal” galaxies at z=7 probed by ALMA

Planck fa luce sull’età oscura dell’Universo

Sono state presentate oggi in anteprima mondiale a Ferrara, dove è in corso di svolgimento il meeting annuale sul satellite Planck dall’1 al 5 dicembre, le mappe della polarizzazione della radiazione cosmica di fondo cosmico che confermano il modello cosmologico standard dell’Universo, ridimensionando le incongruenze fra modelli di derivazione astrofisica e modelli di derivazione cosmologica.

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Una galassia super distante appartenente all’età scura dell’Universo

Grazie ad una serie di osservazioni realizzate con i telescopi spaziali Spitzer e Hubble, che hanno analizzato l’effetto della lente gravitazionale di galassie distanti, un gruppo di astronomi guidati da Wei Zheng della Johns Hopkins University hanno catturato la luce di quella che potrebbe essere considerata, al momento, la galassia più distante mai osservata.

Si tratta di un oggetto formatosi appena 500 milioni di anni dopo il Big Bang appartenente all’epoca in cui l’Universo si trovava nella fase della cosiddetta età scura. Durante questa misteriosa epoca primordiale, l’Universo passò da una fase di oscurità ad una in cui apparve la luce di tutte le galassie che vediamo oggi. La scoperta di questa debolissima galassia apre una nuova finestra sulle epoche più remote della storia cosmica. “Si tratta dell’oggetto più distante di cui abbiamo un elevato grado di certezza” dichiara Zheng. “Adesso si tratterà di capire se esistono altri oggetti che ci permettano di avere maggiori indizi su come si è conclusa l’età buia e quindi sull’Universo delle origini”. A differenza di altri oggetti estremamente distanti che sono stati rivelati in una singola banda dello spettro elettromagnetico, questa galassia è stata osservata su cinque diverse lunghezze d’onda, quattro dovute al programma Cluster Lensing and Supernova Survey with Hubble (CLASH) (vedasi questo post) e una alla Infrared Array Camera (IRAC) del telescopio Spitzer. Gli astronomi ritengono che la galassia abbia una età ancora inferiore, circa 200 milioni di anni, e contenga una massa pari all’1% di quella associata alla Via Lattea. Secondo gli attuali modelli sull’evoluzione delle galassie, gli scienziati ritengono che le prime galassie abbiano dimensioni molto piccole e con il passare del tempo interagiscono con altre galassie per formare oggetti più grandi come quelli che vediamo oggi. Queste galassie primordiali hanno contribuito a ionizzare nuovamente lo spazio, l’evento che segna la fine dell’età scura. Circa 400 mila anni dopo il Big Bang, inizia a formarsi l’idrogeno ma le prime stelle nelle rispettive galassie non si formeranno se non dopo qualche centinaia di milioni di anni. Successivamente, sarebbe stata proprio l’energia emessa da queste galassie a ionizzare l’idrogeno e a lasciarlo in questo stato sin da quell’epoca. Ora gli astronomi stanno programmando ulteriori osservazioni per studiare ancora più in dettaglio la cosiddetta epoca di reionizzazione soprattutto con i dati che saranno ottenuti dal telescopio spaziale James Webb (JWST) il cui lancio è previsto nel 2018. Questa galassia sarà perciò uno degli obiettivi principali della missione del JWST.

Dalle onde radio nuovi indizi sulla ‘prima luce’ dell’Universo

All’inizio non c’era alcuna luce, e poi fu il Big Bang! Già, di fatto il Big Bang creò il nostro Universo 13,7 miliardi di anni fa, ma subito dopo lo spazio fu dominato dall’oscurità. Dalle osservazioni della radiazione cosmica di fondo, gli astronomi hanno ipotizzato che alcune centinaia di milioni di anni dopo la nascita dell’Universo, la gravità assemblò gli atomi diidrogeno e di elio per formare le prime nubi di gas. L’energia liberatasi durante questo processo surriscaldò alla fine le nubi mettendo in moto una catena di eventi che portarono alla nascita delle prime stelle. Nonostante la transizione tra la cosiddetta “età scura” e la nascita delle prime stelle e delle prime galassie potrebbe spiegare l’origine e l’evoluzione di molti corpi celesti, tuttavia gli astronomi conoscono ancora molto poco circa questa fase dell’evoluzione cosmica.

Di recente, due astronomi hanno condotto un esperimento per cercare di capire qualcosa di più circa questo periodo di transizione, noto come epoca della reionizzazione (Epoch Of Reionization, EOR). Ora, dato che è impossibile identificare la radiazione associata alle galassie primordiali, Alan Rogers del MIT Haystack Observatory e Judd Bowmann dell’Arizona State University si sono concentrati sulla ricerca delle onde radio che sono state emesse dall’idrogeno primordiale all’epoca presente nelle nasciture galassie. Alcune onde radio stanno, di fatto, raggiungendoci oggi e perciò esse potrebbero trasportare qualche informazione relativa al periodo dell’EOR. Appena le prime stelle cominciarono a formarsi durante l’epoca EOR, la loro radiazione ultravioletta eccitò gli atomi d’idrogeno più vicini, liberando gli elettroni e dando loro una carica positiva. Questo processo, noto comeionizzazione, è importante in cosmologia dato che segna un momento fondamentale nel periodo di transizione tra l’Universo primordiale, che conteneva solo idrogeno ed elio, e l’Universo di oggi dove osserviamo pianeti, stelle e galassie. Determinare esattamente quando, e per quanto tempo, questo processo di ionizzazione sia avvenuto costituisce un passo importante per confermare o modificare gli attuali modelli sull’evoluzione dell’Universo. I dati delle analisi indicano che ci sono voluti almeno 5 milioni di anni prima che l’idrogeno diventasse un gas ionizzato. E’ una grande coincidenza il fatto che la nascita delle prime stelle e delle prime galassie abbia richiesto la stessa quantità di tempo, o forse più, per diventare successivamente i corpi celesti che vediamo oggi come stelle e galassie.