Coelum Astronomia 221 - 2018 - Page 47

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materia oscura interagente non se ne sa assolutamente nulla e nessuno ha mai avuto alcuna prova dell'esistenza di questa interazione.

Come sempre non mancano le voci contrarie e lo stesso autore dello studio dice che la ricerca non è conclusa: il segnale individuato sarebbe molto debole ed è giusto procedere con la debita cautela senza saltare a conclusioni affrettate.

Andiamo ora a descrivere più nel dettaglio la scoperta, ma prima diamo una rapida “occhiata” a come poteva apparire l'Universo all'epoca a cui lo studio si riferisce.

Le Prime Stelle dell’Universo

L’Universo appena nato, successivamente al Big Bang, risulta alquanto oscuro e non solo perché ci riferiamo a un'epoca situata oltre 13 miliardi di anni nel passato, ma, letteralmente, perché la luce stessa non era libera di diffondersi. All’epoca non c’erano strutture, non c’erano stelle o galassie, c’era solo idrogeno distribuito in modo omogeneo e immerso nella radiazione cosmica di fondo, residuo del Big Bang: niente di più! Lo spazio era dunque permeato da particelle fondamentali ammassate in una sorta fluido cosmico così denso che i fotoni venivano continuamente emessi e riassorbiti dalle particelle, rendendo lo spazio opaco. Tutto era immerso in un bagno termico che rendeva l’intero Universo di un solo “colore”, uniforme, senza alcun segnale che rivelasse la presenza della materia diffusa. Per questo motivo quest'epoca viene spesso definita "dark age", "epoca oscura".

Con l’espansione dell’Universo, dopo circa 380.000 anni, la densità di questo fluido diminuì via via diradando la nebbia di gas che permeava il cosmo al punto che la luce poté diffondersi nell’Universo. L’era oscura ebbe termine: i protoni e gli elettroni riuscirono ad accoppiarsi portando alla formazione dell’idrogeno, in quella che viene chiamata "epoca della ricombinazione". Per la prima volta i fotoni furono quindi liberi di muoversi nell’Universo. Con il passare del tempo e con l’aiuto della gravità si formarono i primi ammassi di idrogeno, delle nubi addensate che poi diedero vita alle prime stelle.

Il periodo esatto in cui le prime stelle hanno iniziato a splendere non è ben definito e sarebbe situato in un ampio lasso di tempo compreso fra i 150 milioni e il miliardo di anni dopo il Big Bang.

Secondo i modelli astrofisici oggi disponibili, le prime stelle dovevano essere gigantesche, di colore azzurro e caratterizzate da una vita breve. Con la loro potente emissione ultravioletta questi astri primordiali penetravano il gas composto da idrogeno atomico (fino ad allora neutro) ionizzandolo.

La radiazione UV eccitava gli stati elettronici dell'idrogeno, ognuno dei quali ha un'energia nota e ben definita. Lo stato di eccitazione di un atomo è determinato dallo spostamento di un elettrone in uno stato di maggiore energia rispetto allo stato di partenza, un processo definito