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ASTROFISICA - Nubi di Gas Primordiale

Michele Fumagalli, astrofisico italiano che lavora nell'università della California a Santa Cruz, ha guidato la ricerca che ha portato alla scoperta di una nube di gas primordiale: si tratta di una scoperta eccezionale che conferma la teoria del big bang.

Per questo studio abbiamo usato il telescopio Keck che, con il suo specchio da 10 metri, ci permette di raccogliere la luce proveniente da oggetti molto lontani, più di dieci miliardi di anni luce. Siccome non possiamo vedere direttamente il gas, usiamo un piccolo trucco. Guardiamo delle galassie molto luminose, chiamate quasars, e ne esaminiamo lo spettro, cioè l'arcobaleno che si ottiene scomponendo la luce nei suoi colori. E quando vediamo che certi colori non arrivano a Terra, capiamo che c'è del gas tra noi e il quasar.
Possiamo fare anche di più. Da misure fatte in laboratorio, sappiamo che ogni elemento è associato ad un colore. Analizzando i colori mancanti nello spettro del quasar possiamo risalire alla composizione chimica del gas. E in queste due “nuvole” di gas, vediamo idrogeno, l'elemento più abbondante nell'universo, e uno dei suoi isotopi, deuterio. Con nostra sorpresa, non ci sono tracce di ossigeno, carbonio o ferro, gli elementi che sono comuni nel Sole e sulla Terra. L'assenza di questi elementi e la simultanea presenza di deuterio è ciò che ci permette di affermare che questo gas è primordiale, cioè si è formato nei minuti immediatamente successivi al Big Bang ed è rimasto immutato per 2 miliardi di anni.
Ci sono almeno due interessanti ricadute di questa ricerca. La prima è che siamo riusciti ad osservare gas primordiale, la cui esistenza era prevista dalla teoria del Big Bang. Le nostre osservazioni offrono quindi una conferma sperimentale delle teorie di formazione dell'universo. I dati e i modelli concordano e quindi possiamo affermare di avere una buona conoscenza di come si è originato il nostro universo e la materia che ci circonda. La seconda cosa interessante è che trovare del gas primordiale 2 miliardi di anni dopo il Big Bang non era del tutto atteso. Infatti le attuali teorie di formazione delle stelle e galassie indicano che elementi come l'ossigeno o il carbonio sono prodotti in abbondanza nel giovane universo, a tal punto che ben poco gas dovrebbe rimanere primordiale. La nostra scoperta offre una nuova prospettiva. Adesso dobbiamo capire quanto comuni sono le “nuvole” che abbiamo identificato. Se non sono del tutto rare, dobbiamo rivedere alcuni aspetti della teoria. Pochi mesi fa un gruppo di ricercatori europei, guidato da un’italiana, ha pubblicato su “Nature” la scoperta di una stella all'interno della nostra Galassia con un contenuto di metalli simile a quello trovato nel nostro gas. C'è quindi un’interessante connessione tra i due studi: “nuvole” di gas simili a quelle che abbiamo dettato posso essere in grado di formare alcune delle stelle che vediamo oggi nella nostra Galassia.
E' sempre affascinante pensare che quando osserviamo con uno dei più grandi telescopi al mondo, siamo in grado di raccogliere la luce che ha lasciato un oggetto cosmico più di 10 miliardi di anni fa. E quando arriva a Terra, questa luce porta con sé le informazioni di come il nostro universo era alle sue origini.
E studiare come le galassie e le stelle si formano significa capire come si sono create le condizioni affinché si formasse la Terra e, su di essa, la vita.

Michele Fumagalli


Data creazione : 06/02/2012 - 22:54
Ultima modifica : 06/02/2012 - 22:54
Categoria : ASTROFISICA
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