Alcuni scienziati si sono avvicinati come mai prima d'ora all'alba cosmica

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In uno studio pubblicato sull'Astrophysical Journal, alcuni ricercatori hanno presentato l'analisi dei dati raccolti con il "Murchison Widefield Array"(MWA), un radiotelescopio progettato per trovare segnali provenienti dall'idrogeno neutro, il gas dominante durante la dark age. L'analisi ha individuato un limite superiore a questo segnale.

"Possiamo dire con una buona confidenza che, se il segnale fosse stato più forte del limite scelto nello studio, il telescopio l'avrebbe rilevato" afferma Jonathan Pober, professore di fisica presso la Brown University. "Questo ci permette di avere dei vincoli più stringenti su quando la dark age è finita e sono emerse le prime stelle."

La ricerca è stata condotta da Wenyang Li, un dottorando presso la Brown, e insieme a Pober ha collaborato con un team internazionale di scienziati che lavorano con MWA. Conosciamo molto poco del periodo in cui si sono formate le prime stelle, conosciuta come Epoca della Reionizzazione. I primi atomi che si sono formati dopo il Big Bang erano nuclei di idrogeno ionizzato, con l'espansione dell'Universo e il successivo raffreddamento, nuclei ed elettroni si sono uniti dando vita all'idrogeno neutro. Circa 12 miliardi di anni fa, gli atomi hanno iniziato a collassare formando le prime stelle e galassie; l'energia proveniente dalla prima famiglia di stelle ha permesso di ionizzare nuovamente l'idrogeno neutro del mezzo interstellare.

Lo scopo del progetto è misurare il segnale proveniente dalla dark age e poi vedere come viene modificato durante l'Epoca della Reionizzazione. Trovare questa debole traccia richiede degli strumenti estremamente sensibili, come il telescopio Spitzer che già sta indagando questo problema. MWA è composto da 4096 antenne, unite in 256 blocchi i cui segnali sono combinati da un supercomputer chiamato "The Correlator".

Il segnale dell'idrogeno neutro è a una lunghezza d'onda pari a 21cm ma, l'espansione dell'Universo, l'ha portato a circa 2m. Ci sono moltissimi segnali alla stessa lunghezza d'onda, la maggior parte prodotti dall'uomo.

Le nuove tecniche di analisi dati, combinate con la grande capacità del telescopio, hanno permesso di impostare un limite superiore per l'Epoca della Reionizzazione. "Questa analisi ha dimostrato che i miglioramenti della fase 2 hanno avuto molti degli effetti desiderati e le nuove tecniche potranno migliorare le analisi successive," ha detto Pober. "Il fatto che MWA ha fornito gli ultimi due limiti migliori per i segnali rilevati, ci rende fiduciosi che l'idea dell'esperimento e il suo approccio siano molto promettenti."

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