L'ALBA DELLE GALASSIE SUPER LUMINOSE

E luce fu nell’universo primordiale

Confermata la scoperta della quinta galassia super luminosa primordiale, risalente all’epoca della reionizzazione, quando la prima generazione di stelle rendeva via via più trasparente l’universo, dando alla luce la possibilità di propagarsi fino a noi. Emettevano talmente tanta radiazione ultravioletta da riuscire a scavare una bolla di idrogeno ionizzato attorno a loro

La galassia Cosmos Redshift 7 (CR7) vista dal Telescopio Subaru. Crediti: Subaru/D. Sobral

La galassia Cosmos Redshift 7 (CR7), la più luminosa osservata nell’universo primordiale, vista dal telescopio giapponese Subaru. Crediti: Subaru/D. Sobral

C’è un piccolo gruppo prevalentemente europeo di astronomi, guidati da David Sobral, ora professore a contratto alla britannica Lancaster University, che ha preso alla lettera il progetto di “fare luce” sull’evoluzione del giovane universo. Durante il recente Meeting nazionale di astronomia della RAS, la Royal Astronomical Society, Sobral e colleghi hanno riferito di avere scoperto la quinta galassia appartenente a un’antichissima élite: le galassie primordiali super luminose, le prime a fendere le tenebre della creazione.

Per alcune centinaia di milioni di anni dopo il Big Bang, l’universo rimase infatti un luogo buio, dove le molecole di idrogeno bloccavano il passaggio della luce. Tutto questo cambiò nella cosiddetta epoca della reionizzazione, in cui la prima generazione di stelle, talmente brillanti e potenti da riuscire a spezzare gli atomi di idrogeno intorno a loro, resero l’universo sempre più trasparente.

Nel 2015, Sobral guidò la scoperta del primo esempio di una galassia straordinariamente luminosa risalente all’epoca della reionizzazione, denominata Cosmo Redshift 7 o CR7. Lo stesso gruppo di ricerca individuò anche una galassia simile, MASOSA. Assieme alla galassia Himiko, scoperta da un team giapponese, queste galassie suggerivano la presenza di una popolazione più ampia di oggetti simili, composti presumibilmente da stelle e buchi neri di prima generazione.

Evoluzione dell'universo dal Big Bang a 2 miliardi di anni dopo. Si nota come la “nebbia” cosmica dell'idrogeno neutro, che pervade l'universo primordiale e impedisce alla luce di diffondersi, sia via via diradata dai primi oggetti a emettere radiazioni. Crediti: NASA / CXC / M.Weiss

Evoluzione dell’universo dal Big Bang a 2 miliardi di anni dopo. Si nota come la “nebbia” cosmica dell’idrogeno neutro, che pervade l’universo primordiale e impedisce alla luce di diffondersi, sia via via diradata dai primi oggetti a emettere radiazioni. Crediti: NASA / CXC / M.Weiss

Utilizzando il telescopio giapponese Subaru alle Hawaii, e il telescopio europeo Very Large Telescope (VLT) in Cile, Sobral, assieme a vecchi e nuovi colleghi, ha ora scovato altri membri di questa ancestrale popolazione. Tutte le galassie osservate presentano un’aureola di gas ionizzato attorno a loro.

David Sobral

David Sobral

«Stelle e buchi neri nelle brillanti galassie primordiali devono aver pompato fuori tanta luce ad alta energia da rompere in breve tempo i legami delle molecole di idrogeno», commenta Sobral. «Queste galassie sono visibili oggi perché un numero sufficiente di grandi bolle sono state scavate intorno a loro, ma ciò che davvero sorprende è quanto numerose siano queste spettacolari galassie».

La quinta galassia super luminosa scoperta e confermata nel nuovo studio alla stessa epoca di CR7 (a un redshift di 7, in termini tecnici) è stata nominata VR7, con ciò volendo anche rendere omaggio all’astrofisica Vera Rubin, che nel 1996 divenne la prima donna nel corso del Novecento a vincere la medaglia d’oro della Royal Astronomical Society.

«I nostri risultati evidenziano quanto sia difficile studiare le piccole sorgenti deboli nell’universo primordiale», nota in conclusione, Sergio Santos, neo-dottorando alla Lancaster University, fra gli autori del nuovo studio. «Il gas di idrogeno neutro blocca la maggior parte della loro luce e, siccome queste galassie non sono in grado di scavare le loro bolle trasparenti locali così velocemente come quelle più luminose, risultano molto più difficili da rilevare».

Fonte: Media INAF | Scritto da Stefano Parisini