Ossigeno ionizzato nella galassia più antica mai osservata dall'uomo

17 Maggio 2018 25

Un team internazionale di astronomi è riuscito ad effettuare osservazioni approfondite sulla distante Galassia Macs1149-Jd1 (visibile nell'immagine di testata), rilevata per la prima volta nel 2012.

Per farlo, hanno utilizzato il radiointerferometro cileno chiamato Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA), basato su un array di 66 radiotelescopi con diametri variabili da 7mt a 12 mt.

I risultati ottenuti appaiono sorprendenti, il team ha individuato un chiarore dovuto all'emissione di ossigeno ionizzato nella galassia, grazie a successivi calcoli si è dedotto che il segnale è partito ben 13,3 miliardi di anni fa, quando l'universo aveva probabilmente solo 550 milioni di anni secondo la teoria del Big Bang. Grande entusiasmo nei racconti dell'autore dello studio, Takuya Hashimoto, secondo il quale:

Questa scoperta spinge ancora più indietro le frontiere dell’Universo osservabile


La presenza di ossigeno si rivela particolarmente significativa in funzione del fatto che durante il Big Bang questo gas non fu prodotto, arrivò in seguito con la prima generazione di stelle ed i processi di fusione, che nei nuclei avrebbero cominciato a trasformare l'idrogeno in ossigeno ed altri elementi. Alla fine della loro vita, l'esplosione di queste stelle liberò l'ossigeno e gli altri gas nella galassia.

I dati raccolti sono poi stati arricchiti dal contributo del Very Large Telescopre (VLT) dell'Eso, che ha rilevato segnali più deboli indicanti anche la presenza di idrogeno, successivamente anche i dati infrarossi ottenuti dai telescopi spaziali Hubble e Spitzer della NASA sono stati presi in considerazione, rivelando infine una data di nascita di queste prime stelle. A quanto pare, il loro ciclo cominciò circa 300 milioni di anni prima, ossia solamente 250 milioni di anni dopo il Big Bang.

La scoperta pone quindi in dubbio le ipotesi sull'inizio dell'Alba Cosmica, ossia la traccia delle prime stelle lasciata nell'universo. Sicuramente una grande opportunità per esplorare i segnali di un'epoca oscura della storia del cosmo, un modo per avvicinarsi all'osservazione della nascita della prima luce stellare.

Per chi volesse approfondire l'argomento, vi rimandiamo alla pubblicazione originale della ricerca disponibile su Nature.com.


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Commenti

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Emanuele

Ripreso da Wikipedia: "Una volta nota l'età dell'universo e accettando l'assunzione che la velocità della luce sia costante, parrebbe che non sia possibile osservare oggetti più lontani dello spazio percorso dalla luce durante l'intera vita dell'universo. La nozione che questa distanza sia banalmente pari a circa 13,82 miliardi di anni luce (4,3 gigaparsec) è erronea, poiché non tiene conto dell'espansione dell'universo che è intervenuta progressivamente, tra l'altro in costante accelerazione, fino a raggiungere la situazione in cui lo spazio si dilata più velocemente della luce.
La distanza di Hubble, ricavata dalla costante di Hubble, posta a 16 miliardi di anni luce dall'osservazione[17], delimita la distanza oltre la quale leggi fisiche, spazio e tempo perdono significato e contatto causale, cioè non esisterà mai la possibilità di osservare o scambiare alcun segnale, interazione o informazione, che in pratica esce dalla realtà dell'osservatore."

IgliD

Strano che qualcuno non ti ha ancora risposto. Sono sempre tempestivi gli astrofisici di questo blog... domanda leggitima la tua

PassPar2

Veramente è proprio da questo che nasce la domanda. L'universo si può osservare per 50 miliardi di anni luce. Ma è nato 13 mld di anni fa. Calcoli a spanne ogni miliardo di anni si è espanso di 4. Se 200 milioni di anni dopo il big bang noi e la galassia più lontana osservabile eravamo vicini, dopo 13 mld di anni la luce he ha viaggiato dalla galassia al nostro occhio oltre ad aver subito lo spostamento verso il rosso ha anche subito un 4x di espansione. Come si inserisce questa variabile nel calcolo? Come fa ad essere preciso il calcolo se l'universo si espande in modo diverso in base alla zona dove si trova l'osservatore (si espande più velocemente lontano dall origine. Non riesco a capire e non c'è mai da anni un fisico che mi spiega questo problema.

takaya todoroki

GIusto, anch'io ho fatto i due esami di fisica ad informatica e di cosmologia non c'era nemmeno l'ombra :D

takaya todoroki

vero, anch'io ho fatto i due esami di fisica ad informatica e di cosmologia non c'era nemmeno l'ombra :D

takaya todoroki

beh è solo una teoria, però è ben vista perché spiega perché il big bang ci appare come se fosse accaduto ovunque contemporaneamente e non in un unico punto, nonostante tutta la massa fosse proprio compressa in unico punto.

Jeegsawk

Mi spiace dirtelo, nessuna delle attuali teorie accreditate pone divieti a che l'espansione dell'universo superi la velocità della luce. Poi all'interno l'informazione non può superare la velocità della luce mentre altri fenomeni che non portano informazione possono essere anche istantanei a distanze enormi come l'entanglement quantistico senza violare la relatività speciale

Alessio Ferri

Dipende da qual'è il tuo corso di studi penso. A informatica non lo dicono.

PassPar2

Veramente è da primo anno all'università che si impara che lo spazio può espandersi più velocemente della luce. Non diciamo castronerie.

Alessio Ferri

Sono rimasto indietro allora

derapage

Si, volevo dare una informazione in più, non era una critica ;-)

takaya todoroki

qui è spiegato in "modalità zichichi" come funzionerebbero le cose secondo tale la teoria:
https://it.wikipedia.org/wiki/Inflazione_(cosmologia)

takaya todoroki

no, la teoria dell'inflazione non solo accetta, ma prevede che lo spazio (con qualsiasi cosa ci sia dentro) possa muoversi oltre la velocità della luce.

Alessio Ferri

Vabbè, allora si usa il primo metodo che ho detto analizzando lo spettro per capire la massa e la luminosità e poi si fanno le proporzioni.

Alessio Ferri

Il 2 non è vero. L'universo si è espanso al massimo alla velocità della luce.
Se l'universo si fosse espanso a una velocità superiore cadrebbero molte teorie.

takaya todoroki

https://it.wikipedia.org/wiki/Universo_osservabile

Il primo paragrafo risponde ad un po' di cose sul secondo punto che hai sollevato.

PassPar2

Questo è facile da capire, quello che non riesco a capire è come fa il calcolo ad essere esatto se l'universo si sta espandendo e la distanza tra due punti non è fissa. È come calcolare il tempo che ci mette un pallone che galleggia sull'acqua a spostarsi da noi conoscendo la sua velocità, ma non considerando che nel frattempo tutto il mare si sta allargando per via dell'espansione. Come fa la luce a metterci 13 miliardi di anni se: 1) 13 miliardi di anni noi eravamo vicinissimi a quella galassia: quando è partita la luce è partita anche una gara di allontanamento. 2) l'universo si è espanso molto più veloce della luce e noi ci siamo allontanati da quel punto più di 13 miliardi di anni luce. 3) come fa la misura ad essere precisa se tiene conto dello spostamento verso il rosso ma non del movimento di tutto l'universo.

E K

Non viene calcolato anche con il metodo doppler?

Maurizio Mugelli

funziona anche per galassie piu' lontane ma solo se lo incastri con il giusto lensing gravitazionale di qualche grosso buco nero, ci vuole parecchia fortuna.

Maurizio Mugelli

ci sono vari modi, uno e' prendere alcune tipologie di stelle note (ad esempio ci sono dei tipi di nova che emettono luce -sempre- esattamente dello stesso "colore") e analizzare di quanto il colore risulta diverso dal previsto.
per l'effetto dell'accelerazione dell'espansione dell'universo piu' una stella e' lontana (e quindi distante nel tempo) piu' la sua luce ci arriva spostata verso il rosso (redshift), di conseguenza sapendo il colore esatto originario e il rapporto variazione di colore/distanza e' facile fare i calcoli.
poi ci sono anche altre soluzioni, la parallasse sulla base di altre stelle note, l'occultamento di altre stelle, i calcoli del "time of flight" della luce ecc.

derapage

il metodo del parallasse su elementi così distanti non è utilizzabile, è limitato ad una zona ''vicina'' interna alla via lattea.

Federico

Ciao... non è facile spiegare in modo semplice senza perdersi nella tecnica. Cmq per distanze del genere ovvero il massimo fin ora si usano misure della luminosità di particolari stelle all interno della galassia dal comportamento cosiddetto standard, conoscendo la loro luminosità ad una certa distanza Si calcola la differenza che ovviamente più è lontana e meno e luminosa, si ottiene così una stima della distanza. Ci sono altre tecniche poi tipo la velocità con cui si allontana da noi ,maggiore è la velocità maggiore è la distanza. Ne esistono altre ma sempre più complesse ed affascinanti. Ciao

Alessio Ferri

Calcolata la massa e la luminosità ipotetica a una certa distanza (es distanza Terra Sole) si fa la proporzione con la luminosità rilevata.
Oppure si osserva per lungo tempo finchè non si "muove", più è distante meno il movimento è appariscente e con il metodo del parallasse si calcola la distanza

marcy9487

Qualcuno riesce a spiegarmi alla "Zichichi", quindi senza utilizzare termini troppo accademici, come di@volo fanno a calcolare quanto è distante e quindi quanto tempo ci ha impiegato la luce su distanze così siderali? Grazie.

Andhaka

Impressionante, come sempre, quanto si riesca ad osservare pur con le limitazioni dovute a distanze e tempi legati a questi eventi/fenomeni.

Cheers

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