L'ENIGMA DELLA REIONIZZAZIONE

Galassie verde pisello

I ricercatori hanno scoperto che queste galassie dal curioso colore verde potrebbero nascondere importanti indizi per comprendere l'evoluzione dell'Universo dopo il Big Bang, in particolare la fase della reionizzazione.

Un montaggio delle sei galassie verde pisello dei ricercatori dell'Università del Michigan. CREDIT: Anne Jaskot.

Un montaggio delle sei galassie studiate dai ricercatori dell’Università del Michigan.
CREDIT: Anne Jaskot.

Verdi come la speranza, le rare galassie  “pisello” sono state scoperte dal grande pubblico nel 2007 e potrebbero aiutare gli astronomi a comprendere e a confermare la reionizzazione, una tappa fondamentale nell’evoluzione dell’universo primordiale.

La reionizzazione si è verificata  poche centinaia di milioni di anni dopo il Big Bang, quando con l’accensione delle prime stelle si sono formate le prime galassie. Durante questo periodo, lo spazio tra le galassie è passato da un’opaca nebbia neutrale ad un plasma (gas elettricamente carico) come è oggi.

La teoria prevalente sostiene che le prime stelle massicce delle galassie avrebbero prodotto un’abbondanza di luce ad alta energia ultravioletta che si è dispersa nello spazio intergalattico. Lì, la luce UV ha interagito con il gas di idrogeno, facendo saltare fuori elettroni dagli atomi di idrogeno e lasciando  un plasma di elettroni carichi negativamente e ioni di idrogeno caricati positivamente.

“Pensiamo che questo sia quello che è successo, ma quando abbiamo preso in considerazione le galassie vicine alla nostra, non abbiamo visto fuoriuscire radiazione ad alta energia. C’è grande interesse per individuare  galassie che presentino segni di fuoriuscita di radiazioni”, ha detto Anne Jaskot, uno studente di dottorato in astronomia tra gli autori dello studio su Astrophysical Journal.

Jaskot e Sally Oey, professore associato di astronomia presso l’Università del Michigan, hanno scoperto che le galassie verde pisello potevano contenere elementi di prova. “Le galassie verde pisello sono compatte, e sono molto simili alle prime galassie nell’universo”, ha detto Jaskot. “La nostra analisi mostra che da esse potrebbero esserci fuoriuscite di radiazioni ionizzanti.”

I ricercatori si sono concentrati su sei delle più intense galassie verde pisello, che sono tra il miliardo e cinque miliardi di anni luce di distanza. Hanno studiato le loro linee di emissione come rilevate dallo  Sloan Digital Sky Survey. Le linee di emissione mostrano come la luce interagisce con la materia, e in questo caso, hanno aiutato gli astronomi a comprendere la relazione tra le stelle e il gas di queste galassie.

Le linee di emissione dipendono da quanta luce le galassie hanno assorbito. Quindi, i ricercatori hanno determinato la quantità di luce iniziale, e creato dei modelli per stimare, per esempio, l’età delle galassie e quante stelle contengono. I ricercatori hanno scoperto che le galassie, hanno prodotto più radiazioni di quelle rilevate, e quindi alcune di esse devono essere sfuggite alla rilevazione.

“E’ come quando si ha un telo e si versa un liquido su di esso. Se vedete il telo  macchiato fino ai bordi, c’è una buona possibilità che anche la terra, con cui il telo è a contatto, si sia macchiata”, ha detto Jaskot. “Stiamo guardando il gas come se fosse il telo e cercando di capire la quantità di luce che ha assorbito. Ne ha assorbito un sacco. La galassia è satura e probabilmente c’è un po’ di luce che è fuoriuscita dai bordi”. E proprio quella “fuoriuscita” di radiazioni è il fenomeno che potrebbe aver causato la reionizzazione. Jaskot spiega quindi che le galassie verde pisello sono candidate interessanti per aiutare gli astronomi a comprendere una pietra miliare nello sviluppo del cosmo 13 miliardi di anni fa.