Scienziati vicini a ricevere segnale cosmico più vecchio in assoluto, risalente a 13 miliardi di anni fa

Murchison Widefield Array (credito: John Goldfield/Celestial Visions)

Un team internazionale di ricercatori risulterebbe “più vicino che mai” ad analizzare un segnale cosmico proveniente da una delle ere primordiali dell’universo, un periodo occorso circa 13 miliardi di anni fa quando nel cosmo stesso non esistevano neanche ancora le stelle.

Nel nuovo studio, pubblicato sull’Astrophysical Journal, i ricercatori riferiscono infatti di aver riportato un miglioramento di quasi 10 volte riguardante l’analisi delle emissioni radio raccolte dal Murchison Widefield Array (MWA), una rete di radiotelescopi a bassa frequenza collocati nell’Australia occidentale che, tra le altre cose, sono usati anche per analizzare i segnali radio extragalattici.

“Pensiamo che le proprietà dell’universo durante questa era abbiano avuto un grande effetto sulla formazione delle prime stelle e abbiano messo in moto le caratteristiche strutturali dell’universo oggi”, spiega Miguel Morales, professore di fisica ed uno degli autori dello studio. “Il modo in cui la materia è stata distribuita nell’universo durante quell’epoca probabilmente ha modellato il modo in cui le galassie e i cluster galattici sono distribuiti oggi.”

Questa era “oscura” senza stelle, durante la quale le interazioni elettrone-fotone cominciarono a diventare sempre più rare, è durata centinaia di milioni di anni e fu dominata dall’idrogeno neutro, composto da atomi di idrogeno senza carica complessiva.
I segnali che i in questione stanno cercando di analizzare non sono segnali luminosi dato che in quell’epoca non c’era ancora luce visibile. Quest’ultima ha cominciato infatti a diffondersi in seguito, quando l’universo aveva 1 miliardo di anni e quando gli atomi di idrogeno cominciarono ad aggregarsi per formare le prime stelle (epoca della reionizzazione).

Si tratta di un segnale specifico proveniente da un’era ancora più antica ed emesso, debolmente, dall’idrogeno neutro: “Non abbiamo mai misurato questo segnale, ma sappiamo che è là fuori. Ed è difficile da rilevare perché nei 13 miliardi di anni da quando quel segnale è stato emanato, il nostro universo è diventato un luogo molto frequentato, pieno di altre attività da stelle, galassie e persino la nostra tecnologia che annulla il segnale dell’idrogeno neutro”, spiega Morales sottolineando le difficoltà di una ricerca del genere.

L’emissione radio elettromagnetica emessa dall’idrogeno neutro cercata dai ricercatori è quella che ha iniziato a viaggiare ad una lunghezza d’onda di 21 cm nel momento in cui veniva messa ma si pensa che, dato che l’universo si è espanso da allora, l’onda di questo segnale si sia espansa arrivando fino quasi due metri.
La difficoltà sarà soprattutto nel filtrare il “rumore di fondo “elettromagnetico che proviene da altre fonti come galassie, stelle o anche attività umana sulla Terra.

I ricercatori riferiscono però di essere riusciti a filtrare una buona percentuale di queste interferenze e di essersi avvicinati mai come prima alla ricezione senza particolari interferenze del segnale inafferrabile dell’idrogeno neutro, un segnale che, quando analizzato a dovere, ci darà informazioni sull’universo oscuro primordiale probabilmente mai raccolte prima.

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