Due galassie … allo spiedo

Una recente osservazione di un Gamma Ray Burst ha dimostrato che il getto ha attraversato ben due galassie tra loro vicine prima di giungere a noi. Cosa ancora più importante è che i due oggetti estremamente giovani, hanno mostrato di essere sorprendentemente ricchi di elementi pesanti.

I Gamma Ray Burst (GRB) sono le esplosioni più energetiche dell’Universo. Normalmente esse vengono osservate dallo Spazio attraverso satelliti gamma, che attivano subito i più grandi telescopi terrestri per analizzare in dettaglio la sorgente e il fascio indebolito che può durare ore o giorni. Uno di questi burst, chiamato GRB 090323, è stato localizzato dal telescopio spaziale della NASA, Fermi Gamma-ray, e studiato da terra dal VLT dell’ESO a partire dal giorno dopo. Quest’ultimo ha visto che il fascio luminoso aveva attraversato due galassie vicine, probabilmente in fase di incontro, la cui luce era partita ben 12 miliardi di anni fa.

Una visione artistica del Gamma Ray Burst  090323

Una visione artistica del Gamma Ray Burst 090323 (Credit: ESO/L. Calçada) – ingrandisci

La grande sorpresa è stata che mai prima d’ora si erano viste galassie molto antiche così ricche di elementi pesanti. Nessuno si aspettava che l’Universo fosse così chimicamente evoluto solo dopo meno di due miliardi di anni dalla sua nascita.

Mentre la luce attraversa le due galassie, il loro gas agisce come un filtro, assorbendo parte della luce a differenti lunghezze d’onda. Studiando i singoli elementi che hanno causato questo indebolimento si è riusciti ad avere la composizione chimica del gas freddo delle due galassie.

Ricordiamo che gli elementi pesanti si formano soltanto dopo l’esplosione di una generazione di stelle che insemini il gas circostante. Addirittura, si valutano le distanze di molte galassie proprio attraverso l’arricchimento del loro contenuto chimico. I nuovi risultati danno un duro colpo a convinzioni che sembravano ormai ben stabilite. Si spera di poter studiare nuovamente le due galassie quando saranno utilizzabili i telescopi di nuova generazione, come l’E-ELT dell’ESO (European – Extremely Large Telescope, da 40 m).

L’Extremely Large Telescope dell’ESO che sorgerà a Cerro Amazones nel Cile

L’Extremely Large Telescope dell’ESO che sorgerà a Cerro Amazones nel Cile – ingrandisci

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26 Commenti

  1. Grazie Enzo per l’ottima esposizione. Come vedi e già evinziato per gli AGN, cadranno altre convinzioni…. Diamo tempo al tempo.

    Proposta: e se l’universo fosse nato tutto insieme così come lo vediamo, senza necessariamente un’esplosione iniziale, non si risolvererebbero più facilmente questi problemi? A mio modo di vedere le cose sarebbero più semplici da interpretare. Ma lo so, è cosa ardua.. 😉

  2. @GAb.
    Perchè, anche che l’universo fosse nato con il big bang non è comunque una creazione? (Preciso da parte mia che non seguo religioni). Non c’entra il creazionismo qui, è solo una tua interpretazione.

    Sandro

  3. Be’ Sandro…bocciare in maniera tranciante tutta la complessa teoria del Big Bang per questo tipo di osservazione mi parrebbe piuttosto “tranciante” 😕
    piuttosto questa osservazione pone dei seri dubbi:
    – c’è qualcosa della Teoria del Big Bang che va corretto? parrebbe la soluzione più naturale … (facile da dire senza fare due conti)
    – e se invece la Teoria del B.B. andasse bene e se questa fosse una prova del multiverso?
    Se un altro universo fosse esploso un po’ prima del nostro e si fosse “incrociato” col nostro circa 2 miliardi di anni dopo il “nostro” Big Bang, questo potrebbe spiegare la presenza di materia “pesante”
    – 3a ipotesi: un mix delle 2 precedenti
    La 4a ipotesi (quella di Sandro): Teoria del BB completamente errata, al momento la scarterei…ci sono troppe prove a favore 😮

  4. @sandro

    Scusami.. un Universo inteso come :”nato tutto insieme così come lo vediamo, senza necessariamente un’esplosione iniziale” è inequivocabilmente una visione religioso-creazionista di ciò che ti circonda, a meno che tu non riesca a spiegarti meglio.

  5. @Sandro, con la supervisione di Enzo,
    da quello che ho capito il B.B. è una diretta provenienza delle soluzioni delle equazioni della R.G. di Einstein, quindi forse per negarlo bisognerebbe partire da qui e non da indirette conseguenze quali la produzione di elementi pesanti :mrgreen: 😈
    Sicuramente, comunque, ogni nuova scoperta rimette in discussione le certezze faticosamente raggiunte 😉

  6. @ GAb
    Hai ragione, probabilmente non mi sono spiegato bene.
    Quello che intendevo dire, attraverso questo articolo ed altre testimonianze scientifiche di questi ultimi tempi, è che a mio parere non è necessario adattare per forza di cose il tutto al Big Bang. Indipendentemente dal creazionismo religioso, i dati scientifici stanno mettendo a dura prova quelle convinzioni, derivate dalla teoria, che forse l’universo è nato così come lo vediamo. Le Galassie lontane nello spazio e nel tempo non fanno altro che comportarsi come quelle vicine ed avere le stesse forme e contenuti. Questo sarebbe, a mio odesto parere, un forte indizio che in fondo la formazione delle Galassie non è avventa a seguito di un’esplosione “immane” da una singolarità (che già di per se è diffcile da comptrendere) ma in contemporanea in una zona di spazio molto più vasta e comunque non lontano da quella attuale. Lo so, ad oggi resta più facile pensare ad una esplosione iniziale, ma le cose cambiano e cambieranno. Penso che la strada sia lunga e tortuosa.

    Spero di essermi spiegato meglio.

  7. I GRB mi hanno sempre affascinato parecchio! Del resto il nome “Lampo Gamma” gli si addice particolarmente… 🙂

    Una domanda però Enzo: il facio luminoso quando è partito era vicino a queste due galassie di cui si parla, quindi non c’è dubbio che il fascio abbia attraversato quelle galassie, ma non è possibile invece che l’assorbimento sia stato dovuto a delle altre nubi di elementi più pesanti interposti tra quelle galassie e noi? Questi assorbimenti non potrebbero essere avvenuti in un tempo successivo a causa di nubi che adesso, miliardi di anni dopo, si trovano in tutt’altra posizione? ❓

  8. dirai che Lampo ha sollevato una bella ipotesi. Ovviamente ci vuole una bella fortuna (o sfortuna) che una massa di gas in grado di assorbire in tal modo fosse proprio al posto giusto e al momento giusto. Il gas intergalattico è poca cosa e quindi probabilmente avremmo bisogno di una galassia interposta e invece non ve ne sono… Comunque, le spiegazioni possono essere tante senza bisogno di invocare la distruzione del Big Bang. Ricordiamoci sempre che la radiazione di fondo esiste (e come) e va perfettamente d’accordo con il Big Bang e lo stesso capita per la fase oscura. Insomma, piedi di piombo… prima di sacrificare qualcosa estremamente ben confermato da molte più prove che problemi.
    Ragazzi, questo è il bello dell’astrofisica: non si è mai sicuri di niente e migliori sono gli strumenti e più problemi vengono sollevati…
    Alcuni anni fa si diceva che per capire se l’Universo è aperto o chiuso bastava conoscere la massa del neutrino. Sembrava già fantascienza. Oggi invochiamo la materia e l’energia oscura…
    Purtroppo la mente umana è molto indietro rispetto alle regole della Natura. Avanti! voi giovani dovete darvi da fare!!! (Gelmini permettendo). :mrgreen:

  9. @enzo
    Grazie mille molto interesante la tua risposta a Lampo…
    al che mi viene da pensare che il mio richiamo ad un incontro del Multiverso sia sicuramente l’ipotesi più fantasiosa tra tutte, no?

  10. caro Marcello,
    una produzione di elementi pesanti anticipata non può essere considerata una prova, anche se flebile, del multiverso. Direi che ci vuole altro… non credi? Comunque, l’ipotesi del multiverso si basa su logiche non certo fantascientifiche… e rimane valida in attessa di prove. 😉

  11. avevo sentito questa notizia in rete. sono daccordo su tutto quello che dite pero a me la teoria dell unico punto non ha mai convinto.. sembra proprio difficile da comprendere.

  12. Grazie Enzo!

    Quando dici “Il gas intergalattico è poca cosa e quindi probabilmente avremmo bisogno di una galassia interposta e invece non ve ne sono…”, siamo quindi sicuri che nessuna galassia si sia mai interposta tra la sorgente del raggio e noi nei miliardi di anni passati? Il moto delle galassie è noto con così tanta precisione? O si arriva a quetsa conclusione tramite altre considerazioni? 😕

    Grazie ancora!

  13. Ciao sono un altro Marcello! 😛
    Nell’introduzione dell’articolo si dice: “i due oggetti estremamente giovani, hanno mostrato di essere sorprendentemente ricchi di elementi pesanti”

    Più avanti nell’articolo si legge “La grande sorpresa è stata che mai prima d’ora si erano viste galassie molto antiche così ricche di elementi pesanti”

    Volevo capire ma in astronomia giovani=antichi? Vi prego fatemi chiarezza perchè sono un principiante 😛

  14. caro Lampo,
    il moto delle galassie dovuto all’espansione dell’Universo è quello che è e non può nasconderci qualcosa… Cerco di spiegarmi meglio: quando vediamo la luce che ha attraversato le due galassie vuol dire che riceviamola luce che è partita molto tempo fa e quindi ne vediamo tutta la sua storia coincidente. Noi siamo raggiunti dalla linea del cono di luce che passava per quel punto e quindi se essa ha intersecato una galassia dovremmo vedere anche lei, per definizione di cono di luce…
    Oggi magari sarà lontana da quel punto, ma noi la vediamo com’era quando la luce dello “spiedino” l’ha attraversata e quindi dobbiamo vedere anche qualsiasi cosa la sua luce abbia attraversato…
    Ti torna? Vai magari sull’articolo spazio-temporale più recente (quello degli alieni che si potrebbero vedere o sentire) e vedrai che le cose tornnano…

    Al limite potrei farne un disegnino… ma forse bastano le figure già pubblicate…

    Fammi sapere.. 🙄

  15. caro “secondo” Marcello,
    hai ragione… cerco di essere più chiaro:

    le due galassie sono giovani, in quanto sono nate molto presto dopo il Big Bang.

    Per noi, però, sono molto antiche, perchè le vediamo dopo miliardi di anni.

    OK?

    Caro Martino,
    prova anche tu a guardare le figure con il cono di luce del nostro passato e vedrai che tutto ciò che la luce ha attraversato partendo da un certo punto deve mostrarci tutti i suoi incontri sovrapposti…

    Come detto, se proprio risulta difficile proverò a fare un disegnino, ma il cono di luce dovrebbe bastare…

  16. @Enzo

    Chiarissimo grazie! Non so che ragionamento mi sia passato per la testa ma mi ero convinto che potesse succedere…invece effettivamente noi vediamo proprio quello “spiedino” di spazio tempo e quindi se ci fosse stata una galassia interpposta l’avremmo dovuta vedere…

    Ma il fascio di un GRB partito 12 miliardi di anni fa, ora che arriva ai nostri occhi mi verrebbe da dire che si è allargato moltissimo per aver avuto la fortuna di vederlo giusto? Opppure ogni volta che ne vediamo uno siamo tremendamente fortunati perchè il fascio puntava esattamente e precisamentre nella nostra direzione?

    Grazie ancora Enzo

  17. caro Lampo,
    se ho capito bene la tua domanda, non si tratta di fortuna… Il lampo parte ad un certo momento e prima o poi arriverà fino a noi seguendo il nostro cono di luce passato. Noi vedremo solo quelli che giungono a noi in questo periodo. Non potremo vedere quelli che sono già arrivati o quelli che arriveranno nel lontano futuro, ma ce n’è sempre qualcuno che arriva al momento giusto…
    In qualche modo, quelli che vediamo sono “fortunati”, ma ce ne sono talmente stati tanti che qualcuno ha continuamente questa “fortuna”…
    Se ho capito male, fammelo sapere… 😮

  18. No no intendevo un’altra cosa…i lampi non sono direzionali? Come un raggio laser x intenderci… Non devono puntare verso di noi per poterli vedere? O si propagano in modo sferico?

  19. ah… beh sì, allora. Ovviamente noi vediamo solo quelli la cui luce è diretta verso di noi. Direi quindi selezione, non proprio fortuna. E’ un po’ come capita per le pulsar…

  20. Grazie enzo hai chiarito il mio dubbio!!
    Comunque articolo molto interessante…continuate così!

  21. Domanda stupida: ma non potrebbe essere per caso che siano stati proprio i lampi gamma (o meglio: i fenomeni ad essi associati) a produrre i primi elementi pesanti? Però se fin’ora nessuno ci ha pensato immagino ci siano già teorie ed osservazioni che confutano questa ipotesi…

  22. caro BertuPG,
    tu dici il vero! D’altra parte i fenomeni che producono raggi gamma sono proprio le esplosioni delle supernove e i fenomeni associati ai loro nipoti (buchi neri e cose del genere). Quindi, sono proprio loro a formare gli elementi pesanti. Però questo lo si sapeva già… e quindi la strana abbondanza tiene già conto di questi fenomeni. 😉

  23. caro Gaetano,
    no… è un’altra scoperta (ancora molto dubbia, a mio parere), la quale dice che è stato osservato il gas più primigenio mai rivelato (senza elementi pesanti). In altre parole, l’assorbimento della luce osservato sembra dovuto a un “qualcosa” che non possiede elementi pesanti: una galassia o solo gas intergalattico? Ho considerata prematura questa “new”. 😉