Bolle di idrogeno dell’universo primordiale confermano epoca della reionizzazione

Bolle ionizzate formate da tre galassie nell'ammasso di galassie EGS77 (credito: V. Tilvi et al./National Science Foundation's Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory / KPNO / AURA)

Utilizzando il dispositivo ad infrarossi denominato NEWFIRM presente sul telescopio Mayall da quattro metri situato nell’osservatorio nazionale Kitt Peak dell’Osservatorio Nazionale di Ricerca di Astronomia a Infrarossi (OIR Lab), un team di ricercatori ha scoperto un gruppo di galassie, denominato EGS77, che contiene quelle che possono essere considerate la prima generazione di stelle che si è formata nell’universo.

I ricercatori hanno infatti identificato alcune bolle sovrapposte di idrogeno gassoso ionizzate in galassie primordiali formatesi solo 680 milioni di anni dopo il big bang. La luce delle galassie può infatti ionizzare il gas idrogeno circostante e ciò provoca la formazione di bolle le quali a loro volta consentono alla luce delle galassie di viaggiare verso di noi senza l’attenuazione che il solo gas di idrogeno, senza bolle, avrebbe provocato.

Questa scoperta rappresenta la prima prova diretta di un periodo, denominato “epoca della reionizzazione”, durante il quale la prima generazione di stelle cominciò a reionizzare l’idrogeno gassoso che permeava l’universo permettendo alla stessa luce di cominciare a risultare visibile attraverso la “nebbia” di gas. La reionizzazione mise fine alla cosiddetta “epoca oscura” dell’universo primordiale.

Questo periodo, cominciato più o meno mezzo milione di anni dopo il big bang, si concluse infatti proprio con la formazione delle prime stelle. Lo stesso periodo è stato dedotto solo tramite simulazioni al computer e non vi era alcuna prova diretta, almeno fino a questo studio.

Il gruppo di galassie primordiale individuato dai ricercatori corrisponde ad una striscia sottile di cielo larga circa un dito tenuto alla distanza di un braccio. All’interno di questa striscia ci sarebbero almeno 50.000 galassie.
“Il giovane universo era pieno di atomi di idrogeno, che attenuavano così tanto la luce ultravioletta da bloccare la nostra visione delle prime galassie”, riferisce James Rhoads nel corso di una conferenza stampa rappresentate risultati della ricerca. “EGS77 è il primo gruppo di galassie catturato nell’atto di eliminare questa nebbia cosmica.”

Lo studio confermerebbe, dunque, l’esistenza di una sorta di “alba conica” , che segna il confine tra universo neutro e uno ionizzato, qualcosa che era stato previsto dal computer.
Lo studio è attualmente in fase di revisione e dovrebbe essere prossimo alla pubblicazione.

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