21/12/18

Pezzi di Big Bang quasi nuovi: i mondi perduti di Conan Doyle **

L'Universo è ancora pieno di misteri che vorremmo scoprire. O, quanto meno, di oggetti che vorremmo osservare ma che, pur sicuri che debbano esistere, non ci mostrano ancora una loro traccia chiara e definitiva. Tra questi, ovviamente, le prime stelle dell'Universo...

Si cercano dappertutto le stelle di popolazione III, ossia le prime stelle dell'Universo, quelle formatesi solo con l'idrogeno e l'elio regalato al Cosmo dal Big Bang.  Abbiamo una chiara immagine del momento in cui  ciò che era stato creato dal Big Bang si trova del tutto solo con se stesso: se vuole evolversi e formare strutture che non siano solo ammassi di gas  a bassa densità, deve agire con il solo aiuto fondamentale della gravità. Stiamo parlando, ovviamente, della radiazione cosmica di fondo, la prima e ultima luce dell'Universo primitivo!

Non vi sono ancora stelle o galassie, ma si notano già zone più o meno dense, i primi semi di ciò che nascerà in seguito. Poi, però cala la nebbia, gli elettroni si sono sistemati attorno ai protoni (in realtà al solo protone dell'atomo di idrogeno) e si prendono un lungo momento di tranquillità dopo il movimento frenetico dei primi minuti del Cosmo. La calma, però, non produce niente e bisogna agire. Ci pensa la gravità iniziando a concentrare enormi ammassi di gas in zone ristrette. La pressione fa aumentare la temperatura del nucleo dell'ammasso di gas e gli elettroni cominciano a tornare alla loro vita libera e un po' pazza.

Ritorna la luce e si formano le prime stelle. Saranno loro a formare i primi elementi chimici più pesanti dell'elio (a parte un po' di litio già esistente) all'atto della loro esplosione. Quelle sono le stelle di popolazione III, le prime in assoluto, quelle che hanno potuto  utilizzare solo idrogeno ed elio per costruirsi. Le fabbriche dell'Universo hanno cominciato a lavorare e a far tornare la luce. Forse erano enormi e sono vissute pochissimo. Forse le prime in ordine di tempo non si potranno mai vedere... ma non tutte si sono formate nello stesso istante.

In alcune zone si sono già riunite in galassie inondando il gas primigenio dei loro elementi fabbricati e dispersi tutt'attorno, in altre zone sicuramente il gas è ancora quello primordiale, pezzi di Big Bang non ancora evoluti. Proprio lì nasceranno altre stelle di Popolazione III, più recenti delle altre, ma sicuramente altrettanto primigenie. Anche loro devono fare tutto da sole.

Sarebbe bellissimo trovare queste zone dell'Universo antico, ancora intriso di nebbia, solo parzialmente illuminato dai fari dei quasar che brillavano al centro delle prime galassie. In quelle zone è ancora possibile veder nascere le stelle primigenie, quelle veramente "biologiche", non alterate ancora dagli elementi pesanti creati dalle sorelle ormai esplose. Ci sono speranze? Sicuramente sì, in attesa che arrivi l'occhio acutissimo del Webb Telescope.

Ancora oggi si osservano piccole galassie che hanno un contenuto di metalli molto basso, segno che hanno resistito per miliardi di anni in uno stile di vita quasi primitivo.  Ebbene sì, cercare le prime stelle è un po' come cercare dei fossili viventi. O, se preferite, vedere ancora dei dinosauri vagare nelle nostre praterie.

Il Keck, alle Hawaii, con i suoi dieci metri di diametro ci è riuscito. Ha potuto perlustrare quelle zone primordiali alla ricerca di "pezzi" di Big Bang che erano rimasti ancora a livello di gas originario, praterie in cui vagavano ancora dinosauri, ossia ammassi di gas mai sporcati dal lavoro delle stelle più anziane e ormai scomparse.

Dove le ha trovate? Beh... dove si poteva "vedere" qualcosa in mezzo a quella nebbia impenetrabile. Zone illuminate da ciò che era già nato e che emetteva molta luce. Sì, proprio i quasar, veri fari nella nebbia. Bastava osservare loro e vedere che tipo di gas bloccava parzialmente la loro luce. Quella luce andava analizzata spettroscopicamente e si doveva studiare in dettaglio da cosa era composta la nube che le impediva il passaggio.

Ed ecco la scoperta di nubi di gas composte solo da idrogeno e da elio, ancora veramente "biologiche", senza alcuna aggiunta di nuovo materiale. Zone veramente primitive dove potrebbero veramente ancora  nascere stelle di popolazione III.

Come in certi film fantastici, anche se molto in ritardo, si potevano ancora vedere brucare branchi di dinosauri. Il Keck ha localizzato una di queste regioni dove gli elementi pesanti sono sicuramente inferiori a 1/10000 di quelli presenti nel Sole. Gas veramente primordiale... un passo verso il vero inizio della formazione stellare. Una specie di  "mondo perduto" di Conan Doyle, in cui esistono le stesse condizioni che, un miliardo e mezzo di anni prima, avevano permesso la nascita delle prime stelle dell'Universo.

La situazione è quella rappresentata nello schema della figura che segue.

Fonte: TNG collaboration
Fonte: TNG collaboration

Filamenti di gas collegano tra loro i nuclei in cui risplendono già i quasar e i gruppi di galassie. Proprio in quei filamenti, illuminati da quasar che stanno prospetticamente dietro,  si possono  trovare pezzi del Big Bang, ancora immuni dall'inquinamento delle stelle più antiche. Chissà che il Webb non  riesca veramente a vedere dinosauri ancora vivi e vegeti.

Articolo originale QUI

 

A proposito di dinosauri galattici, QUI parliamo dell'eccezionale scoperta dell'idrogeno neutro che riempiva tutto lo spazio all'atto della formazione delle galassie primitive.

3 commenti

  1. Paolo

    Guardando bene in quella antica prateria, mi sembra già di scorgere, tra un ZappaQuasar e l’altro, il VelociMau e suo fratello CeratOreste, la TyrannoDany, l’AlloUmbi; il TitanoMarko; l’OrnithoVale; l’ArturoDeino; la SauroBarbara; il DiploPeppe; lo SpinoFabri; il BrontoloPaolo e molt@ altr@. 8-O

    Perbacco, se lanciano lo Webb Telescope è finita la privacy… :(

    Buon Natale a tutt@ la circolare popolazione primitiva !

    A proposito, giusto così per proseguire sulla scia del famoso dubbio amletico: “è nato prima l’uovo (buchi neri) o la gallina (galassie)?”… mentre le prime stelle nascevano, i quasar già illuminavano l’universo primordiale… mi sa che i dinosauri erano ovipari… :mrgreen:

    Paolo

  2. Paolo

    Ops non avevo visto bene, là tra una avvallamento e l'altro c'è anche la PlateoGioy... chiedo scusa :oops: ma è sempre all'ombra di qualche cima e non è facile vederla

    Paolo

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