La fase iniziale della formazione dell'universo rimane in gran parte un mistero per la scienza moderna. Ma in un nuovo studio pubblicato sulla rivista Nature, i ricercatori hanno dimostrato in modo convincente quando esattamente le prime stelle hanno iniziato a formarsi. Dopo il Big Bang circa 13,7 miliardi di anni fa, l'universo era buio, caldo e pieno di particelle elementari ad alta energia. Dopo 380.000 anni, l'universo si è raffreddato abbastanza da permettere ai fotoni di esistere. Fu allora che apparve il primo fondo cosmico a microonde (CMB), grazie al quale gli scienziati furono in grado di saperne di più sull'origine dell'universo.
I ricercatori hanno suggerito che esaminando l'intensità del fondo cosmico a microonde, è possibile stabilire il momento in cui le prime stelle hanno iniziato a formarsi. Quando le stelle iniziano a formarsi, riscaldano l'idrogeno gassoso che permea l'universo. Quando il gas si riscalda, assorbe CMB, di conseguenza la sua intensità diminuisce. È impossibile rilevare tali deviazioni utilizzando i telescopi tradizionali, ma qui i segnali radio vengono in aiuto alla scienza. Tuttavia, questi segnali sono così deboli da essere facilmente oscurati da qualsiasi rumore, che a volte può essere decine di migliaia di volte più forte. Come ha affermato un ricercatore, "Cercare questi segnali è come sentire il fruscio delle ali di un colibrì nel mezzo di un uragano".
Tuttavia, tali difficoltà non hanno fermato gli scienziati. Un team di ricercatori dell'Università dell'Arizona e del Massachusetts Institute of Technology ha deciso di rilevare i primi segnali di formazione stellare e, per quanto possa sembrare incredibile, lo hanno fatto. E hanno fatto tutto questo usando un'antenna relativamente piccola (nella foto appena sotto). L'antenna è stata installata in uno dei deserti australiani, poiché è in tali luoghi che è possibile ridurre al minimo l'interferenza dei segnali radio generati dall'uomo. Per la prima volta, la fortuna ha sorriso agli scienziati nel 2016. Fu allora che fu registrato il primo calo dell'intensità CMB. Secondo i dati ottenuti, possiamo concludere che le prime stelle si sono formate circa 180 milioni di anni dopo il Big Bang.
“Questo è molto eccitante, perché per la prima volta siamo stati in grado di guardare con almeno un occhio al periodo più importante della formazione del nostro Universo. Fu allora che iniziarono a formarsi le prime stelle e galassie. Questa è la prima volta che la scienza riceve dati di osservazione diretta di quell'epoca , ha affermato Colin Lonsdale, direttore dell'Haystack Observatory.
Il team di ricerca ha trascorso oltre un anno a confermare le proprie conclusioni sulla base dei segnali ricevuti. La posizione dell'antenna è stata modificata, è stata utilizzata una diversa calibrazione degli strumenti di misura. Ma allo stesso tempo, il segnale è stato osservato ogni volta, mentre si è rivelato essere due volte più intenso di quanto originariamente previsto. Ciò dimostra che l'idrogeno nell'universo primordiale era molto più freddo di quanto si pensasse in precedenza. Il ricercatore Rennan Barkana dell'Università di Tel Aviv afferma che la materia oscura potrebbe spiegare l'universo più freddo.
I dati ottenuti a seguito della ricerca devono comunque essere confermati da altri esperti del settore. Tuttavia, molti scienziati che hanno già familiarizzato con i risultati dell'esperimento di specialisti del MIT e dell'Università dell'Arizona ritengono che questa scoperta porti a uno, o addirittura due premi Nobel. Il primo premio può essere assegnato agli scienziati per la determinazione dell'età delle prime stelle e il secondo per una scoperta relativa all'idrogeno più freddo e alla materia oscura, che è perfettamente in grado di espandere il modello fisico standard esistente. Puoi leggere i risultati della ricerca qui.
Video promozionale:
Sergey Gray
