Coelum Astronomia 227 - 2018 - Page 19

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quasi tutto il cielo brilli intensamente di emissione invisibile nella riga Lyman-alfa, prodotta nell’Universo primordiale.

Ricordiamo che la luce viaggia ad una velocità incredibilmente alta, ma comunque di valore finito, il che significa che la luce che raggiunge la Terra da galassie estremamente distanti ha richiesto molto tempo per compiere il viaggio, mostrandoci quindi l'aspetto dell’Universo quando era molto più giovane.

Gli astronomi si sono da lungo tempo abituati al differente aspetto del cielo nelle diverse lunghezze d’onda, ma l’estensione dell’emissione Lyman-alfa osservata in questa occasione era decisamente sorprendente. «Rendersi conto che l’intero cielo si illumina nella banda ottica quando si osserva l’emissione Lyman-alfa prodotta da lontane nubi di idrogeno è stata una sorpresa letteralmente illuminante», ha spiegato Kasper Borello Schmidt, membro dell’equipe di astronomi che ha prodotto questo risultato.

«Si tratta di una grande scoperta!» ha aggiunto il membro dell’equipe Themiya Nanayakkara. «La prossima volta che guarderete un cielo notturno senza Luna e vedrete le stelle, immaginate il bagliore invisibile dell’idrogeno: il primo elemento costitutivo dell’Universo, che illumina l’intero cielo notturno».

La regione oggetto dello studio si trova nella costellazione della Fornace ed era stata mappata dal telescopio spaziale Hubble della NASA/ESA in più di 270 ore di tempo di osservazione. Le osservazioni dell’HUDF hanno rivelato migliaia di galassie sparse su quella che sembrava essere una zona buia del cielo. Ora, le straordinarie capacità di MUSE ci hanno permesso di guardare ancora più in profondità e per la prima volta, è stato possibile osservare la debole emissione della riga Lyman-alfa sovrapposta agli involucri gassosi delle prime galassie. L'immagine composita che ne deriva (nella pagina precedente) mostra la radiazione Lyman-alfa (riportata in blu) sovrapposta alla famosa immagine del telescopio Hubble.

MUSE, lo strumento che ha permesso queste ultime osservazioni, è uno spettrografo a campo integrale all’avanguardia installato sul telescopio UT4 del VLT all’Osservatorio del Paranal dell’ESO. Quando MUSE osserva il cielo, vede la distribuzione delle lunghezze d’onda della luce che colpiscono ogni pixel nel suo rilevatore. Guardare l’intero spettro della luce proveniente da oggetti astronomici ci fornisce una profonda conoscenza dei processi astrofisici che si verificano nell’Universo. La radiazione Lyman-alfa osservata da MUSE ha origine dalle transizioni atomiche degli elettroni in atomi di idrogeno che emettono nella lunghezza d’onda di circa 122 nanometri. Questa radiazione è normalmente assorbita del tutto dall’atmosfera terrestre. Solo l’emissione Lyman-alfa spostata verso il rosso (red-shifted) e quindi proveniente da galassie estremamente distanti ha una lunghezza d’onda abbastanza lunga da superare l’atmosfera terrestre senza impedimenti e può essere rilevata usando i telescopi da terra dell’ESO.

«Con queste osservazioni di MUSE, otteniamo una visione completamente nuova dei “bozzoli” di gas diffuso che circondano le galassie nell’Universo primordiale» ha commentato Philipp Richter, un altro membro dell’equipe.

L’equipe internazionale di astronomi che ha svolto queste osservazioni ha provvisoriamente identificato ciò che produce l’emissione Lyman-alfa in queste nubi distanti di idrogeno, ma la causa precisa rimane ancora un mistero. Tuttavia, poiché questo debole bagliore onnipresente è considerato diffuso ovunque nel cielo notturno, si ritiene che ricerche future riusciranno a stabilire la sua origine.

«In futuro, prevediamo di effettuare misurazioni ancora più sensibili», ha concluso Lutz Wisotzki, a capo dell’equipe. «Vogliamo scoprire i dettagli di come questi vasti serbatoi cosmici di idrogeno atomico siano distribuiti nello spazio».