Il telescopio Hubble ribalta la teoria su come l'universo primordiale dissolse la sua nebbia cosmica
Le osservazioni guidate dagli astronomi dell'Università del Michigan mostrano che i venti delle supernove intrappolano la radiazione invece di aprirle la strada.
Di Giovanni Sapere
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Gli astronomi che utilizzano il telescopio spaziale Hubble della NASA hanno trovato prove che ribaltano un modello consolidato della storia cosmica. Le osservazioni pubblicate su Nature Astronomy rivelano che le potenti esplosioni stellari non hanno aiutato la radiazione ultravioletta a fuggire dalle galassie antiche, ma l'hanno invece intrappolata all'interno di dense nubi di gas.
I venti galattici intrappolano la luce ultravioletta invece di liberarla
Circa 13 miliardi di anni fa, l'universo attraversò la reionizzazione, passando da una nebbia opaca di idrogeno neutro a un mezzo trasparente come quello odierno. Per anni gli astrofisici hanno teorizzato che le stelle massicce in fase di morte, aprendo varchi con venti energetici, permettessero ai fotoni ultravioletti di fuggire e ionizzare l'idrogeno circostante. Un gruppo di ricerca guidato da Cody Carr, astronomo post-dottorato all'Università del Michigan che ha svolto l'analisi principale mentre era all'Università di Zhejiang, ha scoperto che accade il contrario, come riportato da ScienceDaily. Invece di aprire canali per la luce ionizzante, venti stellari più forti sono correlati a una minore fuga di radiazione.
«Le nostre osservazioni mostrano che questi fotoni fuggono prima che si formino i venti galattici.»
— Cody Carr, ricercatore post-dottorato in astronomia all'Università del Michigan
La spettroscopia delle galassie starburst vicine rivela i tempi della radiazione
Per analizzare il comportamento della radiazione, i ricercatori hanno puntato Hubble verso galassie starburst vicine che attraversano intensi periodi di formazione stellare. Questi sistemi fungono da analoghi moderni delle galassie che guidarono l'evoluzione cosmica primordiale. Hubble ha raccolto dati spettroscopici che registravano come il gas interposto assorbiva specifiche lunghezze d'onda, permettendo al gruppo di misurare la velocità esatta dei flussi di gas in uscita. I dati spettroscopici hanno indicato che i fotoni ionizzanti partono nelle prime fasi del ciclo di vita di un ammasso stellare, molto prima che le stelle morenti esplodano come supernove e producano imponenti venti galattici. Questa scoperta scientifica si basa sulla strumentazione ad alta risoluzione e sull'innovazione tecnologica dell'osservatorio Hubble, un progetto congiunto tra NASA e Agenzia spaziale europea che resta uno strumento essenziale per la ricerca osservativa spaziale.
Ridefinire la cronologia della reionizzazione cosmica
La scoperta costringe i cosmologi a ripensare quali fonti dissolsero la nebbia di idrogeno intergalattico durante il primo miliardo di anni dopo il Big Bang. Poiché i deflussi guidati dalle supernove accumulano dense involucri di gas che bloccano i fotoni energetici, la fuga della radiazione ionizzante deve avvenire in una breve finestra in cui giovani stelle massicce brillano intensamente prima di esplodere. Il metodo osservativo del gruppo fornisce un nuovo quadro per valutare come i primi ammassi stellari interagivano con l'ambiente circostante, offrendo nuove strade per la modellizzazione astrofisica senza affidarsi ai canali dei venti delle supernove.
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