A destra: la galassia rossa al centro dell’immagine è la galassia distante XSDF–NB1006–2. A sinistra: primi piani della galassia distante. Crediti: NAOJ
in foto: A destra: la galassia rossa al centro dell’immagine è la galassia distante XSDF–NB1006–2. A sinistra: primi piani della galassia distante. Crediti: NAOJ

Un gruppo di astronomi di Giappone, Svezia, Regno Unito e dell'European Southern Observatory si è servito del radiointerferometro ALMA per scrutare all'interno di una delle galassie più lontane conosciute, SXDF-NB1006-2: l'oggetto viene osservato appena 700 milioni di anni dopo il Big Bang. Obiettivo degli scienziati era quello di trovare elementi chimici nella galassia in grado di fornire informazioni sulla formazione stellare e, quindi, su quella fase della storia dell'Universo nota come re-ionizzazione cosmica; i dati raccolti hanno rilevato la presenza di ossigeno, molto probabilmente ionizzato dalla potente radiazione di giovani stelle giganti.

La re-ionizzazione cosmica

La ricerca di elementi pesanti nell'Universo primordiale consente agli studiosi di esplorare tempi e modi dell'attività cosmica del periodo. Prima che i primi oggetti iniziassero a formarsi, l'Universo era ricco di gas elettricamente neutro: solo quando le prime stelle hanno iniziato ad accendersi, qualche centinaio di milioni di anni dopo il Big Bang, le potenti radiazioni generate hanno rotto gli atomi neutri e ionizzato il gas. È questa la fase nota come re-ionizzazione cosmica, durante la quale il volto dell'Universo si è radicalmente trasformato: quale sia la tipologia di oggetto che ha innescato la ionizzazione, tuttavia, è ancora oggi oggetto di dibattito, ragion per cui guardare alle galassie molto distanti è anche un modo per cercare di rispondere al quesito.

Ossigeno e polvere

I ricercatori sono quindi “partiti” a caccia di ossigeno, non senza aver precedentemente eseguito simulazioni al computer per appurare quanto fosse difficile trovare ossigeno ionizzato con ALMA in galassie poste a distanze considerevoli. Grazie all'elevata sensibilità del radiointerferometro del deserto di Atacama, SXDF-NB1006-02 ha mostrato la luce del suo ossigeno ionizzato, consentendo di effettuare la più distante rilevazione di ossigeno inequivocabile mai ottenuta. Ossigeno presente in quantità dieci volte meno abbondanti rispetto al Sole, dato che all'epoca l'Universo era giovane, esattamente come avevano previsto gli astronomi. Quello che, viceversa, non era stato previsto era la ridotta quantità di polvere: un aspetto, questo, estremamente interessante.

Una sorgente luminosa

La presenza di ossigeno ionizzato, unito all'assenza di polvere, consente all'intensa radiazione ultravioletta delle stelle brillanti formatesi nella galassia di sfuggire, ionizzando così vaste quantità di gas al di fuori della galassia SXDF-NB1006-02. Questo ne fa, sostanzialmente, una sorta di prototipo delle sorgenti luminose necessarie per la re-ionizzazione cosmica, ha spiegato Akio Inoue dell'Università Sangyo di Osaka, primo autore dell'articolo pubblicato dalla rivista Science.