Utilizzando l’Hobby-Eberly Telescope Dark Energy Experiment (HETDEX) gli astronomi hanno scoperto prove di enormi serbatoi di idrogeno, noti come nebulose Lyman-alfa, che circondano più di 30.000 galassie. Queste osservazioni, risalenti a un periodo compreso tra 10 e 12 miliardi di anni fa, suggeriscono che le materie prime necessarie per la crescita delle galassie erano significativamente più abbondanti nell’universo primordiale di quanto stimato in precedenza.
La sfida di vedere l’invisibile
Rilevare il gas idrogeno è uno dei compiti più difficili dell’astronomia osservativa. Poiché l’idrogeno non emette luce propria, rimane sostanzialmente invisibile ai telescopi standard.
Per superare questo problema, gli astronomi cercano un fenomeno specifico: quando l’idrogeno è vicino a una fonte ad alta energia, come una galassia piena di stelle che emettono raggi ultravioletti, quell’energia fa brillare il gas. Questo “bagliore” consente agli scienziati di mappare la presenza del gas, anche se non possono vedere direttamente gli atomi.
Riempire l'”anello mancante” nelle osservazioni cosmiche
Fino ad ora, la nostra comprensione di questi aloni di idrogeno è stata limitata da un significativo divario osservativo:
– I sondaggi precedenti erano spesso limitati a rilevare solo gli esempi più luminosi ed estremi di questi aloni.
– Le Osservazioni mirate tendevano ad essere troppo “ingrandite”, concentrandosi sulle singole galassie e tralasciando le strutture più grandi che le circondavano.
Ciò ha creato un punto cieco nella nostra mappa cosmica, lasciando gli astronomi incapaci di vedere le strutture di medie dimensioni che esistono tra piccole nuvole localizzate e massicce macchie irregolari. I risultati di HETDEX sono cruciali perché colmano questa lacuna, fornendo un quadro statistico più completo di come il gas è distribuito attorno alle galassie durante il “Mezzogiorno Cosmico”, un periodo di intensa formazione stellare nella storia dell’universo.
Dimensioni e dati senza precedenti
La portata di questa scoperta è determinata dall’enorme volume di dati elaborati dal team HETDEX. Utilizzando il telescopio Hobby-Eberly presso l’Osservatorio McDonald, i ricercatori hanno analizzato un’enorme fascia di cielo, un’area equivalente a oltre 2.000 lune piene.
Come è avvenuta la scoperta:
- Raccolta massiccia di dati: il team ha catturato quasi mezzo petabyte di dati, identificando oltre 1,6 milioni di galassie primordiali.
- Selezione statistica: Da questo pool, i ricercatori si sono concentrati sulle 70.000 galassie più luminose.
- Analisi con supercalcolo: Utilizzando i supercomputer del Texas Advanced Computing Center, il team ha cercato segni di aloni circostanti all’interno di queste popolazioni di galassie.
Le nebulose risultanti variano enormemente in forma e dimensione, spaziando da decine di migliaia a centinaia di migliaia di anni luce. Alcuni appaiono come nuvole semplici e simmetriche che ricordano palloni da calcio, mentre altri sono strutture irregolari e tentacolari “simili a amebe” con lunghi viticci che si estendono nello spazio profondo.
Perché è importante
Questa scoperta cambia radicalmente la nostra comprensione del “carburante” per l’evoluzione delle galassie. Se l’idrogeno era così diffuso e abbondante 10 miliardi di anni fa, ciò implica che le galassie avevano una riserva di gas molto più ampia da cui attingere per creare nuove stelle, il che potrebbe spiegare la rapida crescita e la complessità osservate nell’universo primordiale.
La scoperta di questi vasti serbatoi suggerisce che l’universo primordiale era molto più “ricco di risorse” di quanto indicato dai nostri modelli precedenti, fornendo l’impalcatura necessaria per le massicce galassie che vediamo oggi.
Conclusione: Colmando il divario tra piccole nubi di gas e massicce nebulose, HETDEX ha rivelato una fornitura molto più abbondante di idrogeno nell’universo primordiale, offrendo nuove informazioni su come le galassie sono cresciute e si sono evolute nel tempo cosmico.
