Sono stati rilevati segnali da stelle nate appena 180 milioni di anni dopo il Big Bang.
Quali erano queste prime stelle, come e quando si sono formate? Come hanno influenzato il resto dell'universo? Queste sono domande su cui astronomi e astrofisici hanno riflettuto nel corso degli anni.
Si ritiene che molto tempo fa, circa 400.000 anni dopo il Big Bang, l'universo fosse buio. Non c'erano stelle o galassie e lo spazio era pieno di gas idrogeno neutro. Quindi, nei successivi 50-100 milioni di anni, la gravità raccolse lentamente dense nubi di gas, che alla fine iniziarono a collassare e formare stelle. Ma ora sembra che la storia dovrà essere riscritta.
In un nuovo studio, pubblicato sulla rivista Nature, un team internazionale di scienziati riporta la rilevazione di segnali da stelle nate appena 180 milioni di anni dopo il Big Bang.
“La scoperta, che perseguiamo da 12 anni, è stata una grande svolta tecnica. Una piccola antenna radio nel deserto ha visto più lontano dei più potenti telescopi spaziali, aprendo per noi una nuova finestra sull'universo primordiale. Nello studio, abbiamo dovuto separare il rumore dal segnale vero, che in alcuni casi era mille volte più debole dell'interferenza. È come provare a sentire il suono di un colibrì che sbatte le ali nel mezzo di un uragano , afferma Peter Kurczynski, un ricercatore della National Science Foundation che ha preso parte allo studio.
Si presume che le prime stelle fossero massicce e siano morte molto rapidamente. Sebbene abbiano emesso molta luce ultravioletta, sono troppo deboli per i telescopi attuali come Hubble. Ma gli astronomi hanno suggerito che questi primogeniti potrebbero essere indirettamente indicati da cali nella radiazione cosmica di fondo, il bagliore residuo del Big Bang, avvenuto 13,8 miliardi di anni fa. Questi avvallamenti creano un segnale radio chiaro associato all'assorbimento della radiazione di fondo da parte del gas idrogeno.
Una cronologia aggiornata dell'Universo che mostra stelle nate 180 milioni di anni dopo il Big Bang. Credito: NRFuller, National Science Foundation.
Per trovare le firme delle prime stelle nell'universo, il team ha utilizzato uno spettrometro radio a terra situato presso il Murchison Radio Astronomy Observatory nell'Australia occidentale. Dopo un anno di calibrazione del rilevatore, i ricercatori hanno trovato quello che stavano cercando. Hanno rilevato un segnale con una frequenza di 78 MHz, che, secondo i teorici, si trova nella gamma associata alla formazione stellare 180 milioni di anni dopo la nascita dell'universo.
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Risultati imprevisti
I risultati dell'esperimento condotto confermano le ipotesi teoriche che descrivono l'ora di nascita delle prime stelle e le loro principali proprietà, ma sollevano nuove domande.
Lo studio ha mostrato che il gas nell'universo era molto più freddo del previsto: circa -270 gradi Celsius. Ciò suggerisce che o gli astrofisici si stanno perdendo qualcosa di significativo, oppure questa potrebbe essere la prima prova di fisica non standard, in particolare, l'interazione dei barioni (materia normale) con la materia oscura nell'universo giovane.
"Potremmo aver imparato qualcosa di nuovo e fondamentale sulla misteriosa materia oscura, che costituisce l'85 per cento di tutta la materia nell'universo, e abbiamo dato una prima occhiata alla fisica oltre il modello standard", ha concluso Judd Bowman, autore principale dello studio presso l'Arizona State University. STATI UNITI D'AMERICA).
Roman Zakharov
