Pubblicato il: 3 marzo 2018 alle 8:00 am

Quando sono nate le prime stelle dell’universo? Dopo 12 anni di ricerche sperimentali sono state rilevate le “impronte digitali” delle prime stelle attraverso i segnali radio

di Teresa Terracciano.

Tempe (Usa), 3 Marzo 2018 – Per la prima volta, gli scienziati dell’Arizona State University potrebbero aver rilevato tracce “dell’alba” primordiale dell’universo, quando i primi bagliori di luce stellare apparvero nel cosmo.

«È un risultato eccitante. È la prima volta che è stato possibile intercettare quel momento della storia cosmica», afferma la cosmologa H. Cynthia Chiang dell’Università del KwaZulu-Natal a Durban, in Sud Africa.

Dopo 12 anni di ricerche sperimentali sono state rilevate le “impronte digitali” delle prime stelle attraverso i segnali radio. Il rilevamento fornisce la prima prova dei più antichi antenati del nostro albero genealogico cosmico, nato da appena 180 milioni di anni dopo l’inizio dell’universo.

Le galassie più antiche, viste direttamente con i telescopi, hanno inviato la loro luce stellare molto più tardi: diverse centinaia di milioni di anni dopo il Big Bang, che avvenne circa 13,8 miliardi di anni fa. La nuova osservazione è avvenuta attraverso una tecnica che si basa sulla ricerca del gas idrogeno che ha riempito l’universo primordiale. Un approccio promettente per il futuro della cosmologia affinché tecniche di misurazione più avanzate possano rivelare dettagli dell’universo primordiale delle sue ere più difficili da osservare.

Il segnale osservato suggerisce che il gas idrogeno era più freddo del previsto. Se confermata, questa osservazione potrebbe suggerire un nuovo fenomeno che si sta verificando nell’universo primordiale. Una possibilità è che l’idrogeno si sia raffreddato a causa di nuovi tipi di interazioni tra l’idrogeno e le particelle di materia oscura, sostanza che costituisce la maggior parte del materia nell’universo, conferma il coautore Rogers del MIT’s Haystack Observatory

I risultati di questo esperimento convalidano le aspettative generali su quando si formarono le prime stelle e le loro proprietà più fondamentali.

Lo studio ha anche rivelato che il gas nell’universo era probabilmente molto più freddo. In particolare, i barioni potrebbero aver interagito con la materia oscura e lentamente hanno perso energia nell’universo primordiale, un concetto originariamente proposto da Rennan Barkana dell’Università di Tel Aviv.

I prossimi passi in questa linea di ricerca saranno per confermare il rilevamento del team e per continuare a migliorare le prestazioni degli strumenti, in modo che si possa imparare di più sulle proprietà delle prime stelle. «Abbiamo lavorato molto duramente negli ultimi due anni per convalidare il rilevamento», afferma Judd Bowman, astronomo dell’ASU’s School of Earth and Space Exploration, «ma avere conferme indipendenti è importante come parte critica del processo scientifico».

«Ora che sappiamo che questo segnale esiste», afferma Bowman, «abbiamo bisogno di nuovi radiotelescopi per la ricerca che saranno in grado di estrarre il segnale molto più profondamente».

Fonte per approfondimenti: Judd D. Bowman, Alan E. E. Rogers, Raul A. Monsalve, Thomas J. Mozdzen, Nivedita Mahesh. An absorption profile centred at 78 megahertz in the sky-averaged spectrum. Nature, 2018; 555 (7694): 67 DOI: 10.1038/nature25792

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