14.000 QUASAR IN UNA SOLA GRANDE MAPPA

L’universo lontano in 3D

La mappa tridimensionale realizzata nell’ambito del progetto Baryon Oscillation Spectroscopic Survey fornisce una visione senza precedenti dell’Universo lontano, oltre ad essere uno strumento per le indagini sull’energia oscura.

È una mappa che batte ogni record quella realizzata dagli scienziati nell’ambito del terzo programma Sloan Digital Sky Survey (SDSS-III). Finora, infatti, non ne era mai stata realizzata una così grande, e per di più, in tre dimensioni. È una mappa dell’universo lontano, un lavoro grazie al quale i cosmologi potranno cominciare ad orientarsi anche in un ambito dove ancora si brancola un po’ troppo nel buio, quello dell’energia oscura.

Presentata ad aprile nel corso del meeting dell’American Physical Society ad Anaheim, California, è stata ottenuta per mezzo di BOSS (Baryon Oscillation Spectroscopic Survey), il maggiore dei rilevamenti targati SDSS-III, prendendo in esame 14.000 quasar.

I quasar, nuclei altamente energetici di galassie attive, sono fra gli oggetti più brillanti e lontani dell’universo: possono essere considerati come una sorta di “fari” che ci permettono di vedere cosa c’è nello spazio che ci separa da essi, lungo la nostra linea di vista. Nello specifico, sappiamo che in questo spazio sono presenti addensamenti di gas, idrogeno in particolare. La radiazione emessa dai lontani quasar viene assorbita a lunghezze d’onda specifiche nel momento in cui attraversa il gas più o meno addensato nelle diverse regioni dello spazio.

A partire dall’analisi di questi assorbimenti presenti nella radiazione dei quasar così come la riceviamo, è possibile stabilire come sia distribuito il gas e come vari la sua densità, in una specifica direzione. Si arriva così a tracciare una mappa in tre dimensioni che dà una visione chiara della distribuzione del gas. Il fatto notevole è che questa visione ci mostra un universo molto lontano e, dal momento che guardare molto lontano significa anche guardare indietro nel tempo, ci troviamo a consultare una mappa che rappresenta un universo ai primordi della sua storia.

Usando come punto di partenza i dati sulla distribuzione della materia che si ricavano dallo studio della radiazione cosmica di fondo, è possibile stabilire quanto velocemente si stesse espandendo l’universo all’epoca descritta dalla mappa di BOSS. Si potrà così capire se l’espansione abbia accelerato in modo costante o se abbia subito variazioni nel corso del tempo. Saperlo aiuterà a stabilire quali, fra le teorie che coinvolgono l’energia oscura, siano più attendibili nell’ipotesi in cui proprio questa energia, di cui ancora non comprendiamo la natura, sia il motore che fa espandere l’universo in maniera accelerata. Il progetto BOSS è solo all’inizio, l’obiettivo è realizzare una mappa sfruttando ben 160.000 quasar arrivando così a misurare quanto velocemente si espandesse l’universo 11 miliardi di anni fa.

Lo studio sui dati BOSS