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Dalle stelle più antiche, una nuova visione dell’Universo primordiale

Da sempre, gli astronomi tentano di esplorare le regioni più remote dell’Universo sia attraverso i telescopi ottici, situati a terra e nello spazio, che mediante i più potenti radiotelescopi. In un recente articolo apparso su Nature, un gruppo di ricercatori suggeriscono che potrebbe essere molto più semplice studiare le fasi primordiali della storia evolutiva dell’Universo andando ad osservare le tracce relative alla formazione delle prime stelle e galassie.

Utilizzando una serie di modelli numerici, i ricercatori hanno simulato la formazione delle stelle primordiali che successivamente si sono aggregate dando luogo a strutture sempre più complesse. La chiave di queste simulazioni è stata l’introduzione di una scoperta del 2010 in base alla quale la materia ordinaria, come ad esempio il gas idrogeno, e la materia scura, che rappresenta l’80% circa della materia presente nello spazio, si muovono con velocità differenti. Le strutture più complesse che assumono la forma di rete possiedono quegli elementi caratteristici da cui possiamo ricavare gli indizi sulla formazione delle stelle primordiali. Naturalmente, gli astronomi che danno la caccia, per così dire, alle prime stelle non osserveranno mai le vere stelle iniziali ma potranno vedere solo le ‘tracce’ della loro esistenza: una di queste è rappresentata dall’emissione della riga di 21cm dell’idrogeno neutro che viene ‘riscaldato’ dalla radiazione stellare. Dunque, le simulazioni suggeriscono un metodo per identificare le stelle primordiali andando a studiare aree di cielo in cui le fluttuazioni dell’emissione dell’idrogeno neutro alla lunghezza d’onda di 21cm sono maggiori. Ma ci sono dei problemi osservativi: nonostante non occorrano telescopi con un elevato potere esplorativo per rivelare le strutture a forma di rete, tuttavia la radiazione proveniente dalle stelle più antiche è spesso oscurata dalla radiazione di fondo prodotta dalla Via Lattea e dalle galassie vicine. Ad ogni modo, le simulazioni indicano che sarebbe possibile studiare le prime stelle quando l’Universo aveva una età pari a 180 milioni di anni dopo il Big Bang. Gli strumenti attuali ci permettono di osservare ancora gli oggetti appena 800 milioni di anni dopo la nascita dell’Universo. Dato che le strutture cosmiche si sono formate in maniera gerarchica, studiare la formazione delle prime stelle diventa di fondamentale importanza per comprendere come si sono evoluti gli oggetti più complessi, come le galassie o gli ammassi di galassie che osserviamo oggi.

[Press release: Stars in the making. Research may sharpen view of developing universe]

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