UN TRUCCO SVELA IL FONDO ULTRAVIOLETTO

Galassie come tubi fluorescenti

Non si tratta solo di sapere quanta radiazione ultravioletta è necessaria per arrestare lo sviluppo delle galassie di piccola massa, ma di comprendere come l’universo possa regolare la propria temperatura. Lo afferma a Media Inaf Michele Fumagalli della Durham University, capofila di uno studio che ha utilizzato la luminescenza rossastra provocata dai raggi UV attorno a una galassia campione per misurare la sfuggente radiazione di fondo ultravioletta

La galassia UGC 7321 è circondata da gas idrogeno che, quando irradiato con raggi UV, emette un bagliore diffuso rosso attraverso un processo noto come fluorescenza. Crediti: M. Fumagalli/T. Berry Theuns/S.

Un gruppo di astronomi, per la maggior parte di origine italiana e guidati da Michele Fumagalli del Dipartimento di fisica della Durham University, nel Regno Unito, ha sviluppato un metodo d’indagine per misurare la radiazione di fondo ultravioletta (UV) dell’universo. Un risultato inseguito da tempo perché aiuta a spiegare come mai nel cosmo si contino così poche galassie di piccola massa.

I raggi UV – un tipo di radiazione prodotta, come si sa, anche dal nostro Sole – permeano tutto l’universo, e si ritiene che la loro energia possa strappare via dalle galassie più piccole il gas che serve per formare nuove stelle, arrestandone di fatto lo sviluppo. Le galassie più grandi riescono invece a scampare a queste “bruciature” grazie al fattore protettivo di uno spesso strato di gas che le circonda.

Nell’articolo appena pubblicato su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, i ricercatori spiegano come siano riusciti a rilevare in maniera indiretta l’intensità del fondo ultravioletto attraverso l’effetto di luminescenza indotto dalla radiazione ultravioletta sul gas che circonda le galassie. Una fluorescenza rossastra che gli autori del nuovo articolo hanno potuto misurare sulla galassia UGC 7321, a 30 milioni di anni luce, grazie a uno strumento altamente sofisticato, lo spettrometro Muse al Very-Large Telescope (Vlt) in Cile. Per saperne di più, Media Inaf ha raggiunto al telefono il primo autore, Michele Fumagalli.

Fumagalli, ci può spiegare meglio che cos’è la radiazione di fondo in ultravioletti?

Michele Fumagalli

«Le galassie nell’universo formano stelle, e queste stelle producono luce UV – come quella che ci abbronza, per intenderci. Questa luce riesce a scappare da alcune galassie, permeando l’intero universo e creando degli effetti molto visibili sull’evoluzione delle galassie. Ad esempio, le galassie di bassa massa, proprio a causa di questa radiazione, non possono formare stelle, perché il gas presente al loro interno viene praticamente evaporato dai fotoni UV, un po’ come succede a un bicchiere d’acqua messo al sole».

Ma perché tanto interesse per questo fenomeno?

«Misurare l’intensità di questa radiazione è molto importante per capire come queste galassie possono formarsi o, addirittura, per capire come l’universo possa regolare la propria temperatura».

Come mai non era stato fatto finora?

«Misurare direttamente questa radiazione è molto difficile, perché non possiamo osservarla direttamente da terra e, al momento, non abbiamo missioni spaziali in grado di misurare questa radiazione, che è così diffusa. Per cui abbiamo dovuto usare un piccolo trucco, riuscito grazie a un nuovo strumento sul Vlt in Cile. Invece di vedere direttamente la radiazione UV, siamo andati a vedere un altro tipo di luce, che è il prodotto diretto della sua interazione con del gas presente nell’universo».

Cosa avete osservato in pratica?

La galassia a spirale UGC 7321, le cui stelle si trovano disposte in un disco che da terra vediamo quasi perfettamente di taglio. Crediti: M. Fumagalli/T. Theuns/S. Berry

«Siamo andati a vedere una particolare galassia, Ugc 7321, che ha una forma perfetta per questo studio, perché la vediamo di taglio e quindi possiamo andare ad analizzare la punta più remota del disco di gas di questa galassia. La radiazione UV illumina questo disco e viene convertita in luce visibile, una specie di luce rossa. È un processo chiamato fluorescenza, simile a quello che avviene nei vecchi “neon” delle lampade a tubo».

Come mai la misura su quest’unica galassia?

«Abbiamo selezionato questa specifica galassia semplicemente per comodità, perché è ben conosciuta ed è conveniente rispetto a distanza e forma, ma avremmo potuto sceglierne una qualunque altra. Qualsiasi galassia è immersa in questo bagno di radiazione UV; qualsiasi galassia, con il suo disco d’idrogeno, viene illuminata dalla radiazione UV, che è pervasiva. Ciò che noi andiamo a misurare per la radiazione UV è la sua luminosità tipica in un qualunque punto dell’universo, un valore medio frutto dell’accumulo dei fotoni UV che scappano da tutte le galassie».

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