Le prime stelle solo almeno dopo 500 milioni di anni dal Big Bang

L'extra lucegalattica

Gli astronomi hanno una nuova idea di come l'Universo ha preso forma dopo il Big Bang - con una sola evidente eccezione. Circa 400.000 anni dopo la grande detonazione, in quanto le particelle surriscaldate l'hanno creata e formata, raffreddandosi in atomi, l'intero universo è diventato nero. A distanza di poche centinaia di milioni di anni dopo, l'oscurità ha cominciato a sollevare le prime stelle rapprese da nubi di gas cosmico.   "L'universo, -dice Volker Bromm dell'Università del Texas a Austin-, ha subito un passaggio cruciale da uno stato molto semplice, ad uno stato di struttura sempre più complessa."     Ma esattamente quando e come è accaduta  la transizione è ancora in gran parte un mistero, perché anche i telescopi più potenti esistenti riescono a malapena a penetrare il periodo oscuro dell'evoluzione cosmica conosciuta, in modo abbastanza appropriato, i  cosiddetti secoli bui. Questo velo è stato sollevato leggermente da un articolo appena pubblicato su Science. Utilizzando il telescopio spaziale Fermi Gamma-ray, un team internazionale di oltre 200 astrofisici ha sondato più a fondo che mai  per indagare meglio nei  cosiddetti secoli bui. Questa la conclusione: le prime stelle sono apparsi non più di 500 milioni di anni dopo il Big Bang, ovvero a soli 100 milioni di anni dopo che gli atomi avevano preso forma. E quelle stelle si sono formate a un ritmo più lento di quanto si pensava.     Per la maggior parte di noi, questi risultati sembrano forse troppo vaghi e poco entusiasmanti. Ma gli astronomi riconoscono che costituiscono un “tour de force”  causato da una maggiore precisione d'osservazione. E 'impossibile vedere le prime stelle, ma il gruppo di Fermi l’ha fatto analizzando per via indiretta: hanno misurato la cosiddetta luce extragalattica sfondo, o EBL - la luce emessa da tutte le stelle e le galassie nell'universo, creando una sorta di bagliore che proviene da ogni direzione.     La maggior parte dei 10 quadrilioni o suppergiù di stelle nell'universo visibile, incluso il sole, sono nati dopo la prima generazione, quindi la maggior parte della EBL viene da loro. Ma gli scienziati del telescopio spaziale Fermi hanno trovato un modo per schermare   tutte queste sorgenti. Si guardarono gli oggetti conosciuti come blazar - buchi neri giganti nei nuclei delle galassie lontane che inviano raffiche di raggi gamma ad alta energia, che possono essere individuati a metà strada attraverso l'universo.   Quando i fotoni di luce dal EBL collidono con fotoni di raggi gamma da una di queste esplosioni, che altera il blazar, la posizione complessiva di raggi gamma quasi mettessero una firma, riesce a sopprimere i raggi gamma più alta energia. Più indietro si va nel tempo e nella distanza, maggiore è l'effetto, poiché non vi è più EBL che interviene per collidere con i raggi gamma. Ma ad un certo punto questo effetto si ferma, lo si è appreso abbastanza presto che le uniche stelle che contribuiscono alla EBL sono quelli di prima generazione.     Operando la scelta su circa 150 blazar che hanno bruciato sino fino a 10 miliardi di anni fa, gli scienziati del telescopio Fermi sono stati in grado di raggiungere, quel punto di stasi. Confrontando la repentinità, il drop-off  che si è registrato ,con la migliore comprensione teorica quando le primissime stelle potrebbero essersi formate e in che modo massiccio avrebbero dovuto (si scopre  che erano centinaia di volte la massa del Sole), gli autori concludono che vi potevano essere circa 1,4 stelle ogni cento miliardi di metri cubi di anni luce, per una distanza media di più di 4.000 anni-luce tra una stella e l'altra. Nella Via Lattea oggi, al contrario, la distanza media è di circa 5 anni luce. Questi numeri  testimoniano che è stato un lavoro meticoloso. Gli astrofisici hanno dovuto calcolare un blazar inalterato dal segnale di raggi gamma  che  dovrebbe essere simile per poter vedere come il segnale sia effettivamente diverso. La differenza causata dalla EBL rivelata è terribilmente sottile. Ci sono voluti numerosi difficili calcoli e simulazioni (spiegando così la necessità di tanti co-autori), per arrivare ai numeri finali. E non è ancora finita.  "Abbiamo misurato la luce delle stelle quando l'universo aveva solo 4 miliardi di anni, -ha detto il co-autore Marco Ajello di Stanford Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology in una conferenza stampa-, ma in futuro ci troveremmo di fronte, a volte, anche a misurare valori prima di quel periodo.   "Tali osservazioni saranno anche indirette, ma entro il 2018, , col telescopio spaziale che sarà in orbita intorno al sole -dice James Webb -, saremo in grado di proporre direttamente immagini delle prime galassie nel cosmo. Non sarà abbastanza efficace come vedere singole stelle, che sarebbero troppo distanti e piccole da raccogliere per qualsiasi telescopio,oggi concepibile. Sarà, comunque, un ulteriore passo importante verso la comprensione di ciò che è realmente accaduto durante il Medioevo dell'universo. Per saperne di più: http://science.time.com/2012/11/02/found-the-very-first-stars/ # ixzz2BM4SbOl1