Coelum Astronomia 221 - 2018 - Page 56

Il Commento di Stefano Profumo

Professore Ordinario di Fisica Teorica, Deputy Director for Theory, Santa Cruz Institute for Particle Physics - University of California, Santa Cruz (USA)

I risultati dell’esperimento EDGES sono allo stesso tempo confortanti e

problematici. In sostanza, EDGES riporta la misura di un profilo di assorbimento radio alla frequenza di circa 78 megahertz, con una larghezza in frequenza di 19 megahertz e un’ampiezza di 0,5 gradi Kelvin. Il profilo misurato è consistente, in termini di frequenza, con quanto atteso dalla misura del segnale a lunghezze d’onda di 21 cm prodotto dalla luce delle prime stelle formatesi nell’universo primordiale. Tuttavia, sia il redshift (collegato direttamente all’età dell’universo, quando tali stelle si sono formate) che l’ampiezza del segnale (circa il doppio di quanto atteso in scenari considerati “standard” dal punto di vista della cosmologia) sono problematici.

Il profilo di assorbimento corrisponde a un redshift di circa z=20, un’epoca in cui l’età dell’universo era sull’ordine dei 180 milioni di anni. Nel loro studio, Mirocha e Furlanetto [1] notano che i modelli per la formazione di galassie che meglio si adattano ai dati sull’emissione ultravioletta ad alto redshift non sembrano essere compatibili con la radiazione necessaria alla reionizzazione a un redshift attorno allo z=20.

Gli autori suggeriscono che se il segnale fosse confermato, tali modelli dovrebbero essere corredati da sostanziali modifiche, modifiche però generalmente né attese né naturali. Di conseguenza, il problema dell’origine dei “fotoni reionizzanti” responsabili del segnale a redshift così alti ha portato alcuni ricercatori a formulare ipotesi alternative.

Ad esempio, Fraser et al [2] suggeriscono, come alternativa possibile all’origine della radiazione ultravioletta ionizzante, un’emissione di fotoni “soffici” da parte di particelle leggere tra quelle candidate ad essere particelle di materia oscura. Gli scenari considerati in questo studio sembrano

Crediti: NASA/JPL-Caltech

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