L’emissione a 21 cm: o adesso o mai più.

Questo articolo è di pura cosmologia. A tal punto da sconfinare nella filosofia. Quando sarebbe stato o sarebbe meglio osservare l’Universo per capire e “vedere” le sue fasi formative? Una ricerca eseguita ad Harvard ha dato una chiara risposta: intorno ai 500 milioni di anni dopo il Big Bang.


L’Universo odierno è ormai pieno di galassie  e di strutture ancora più larghe che le contengono. E’ come se vivessimo in una città, piena di palazzi, senza però poter sapere come sono stati costruiti, dato che ormai non se ne fabbricano più. Le galassie iniziarono a costruirsi quando si formarono zone di materia perturbata, come piccoli vortici in un fiume o increspature in un tessuto perfettamente liscio. La prima luce dell’Universo (quella relativa a circa 380 000 anni dopo il Big Bang) ci fa capire che queste increspature sono state sicuramente i semi di tutto ciò che esiste oggi, ma il passo successivo ci fa vedere le strutture già completate. In altre parole, oggi riusciamo a vedere perfettamente bene gli edifici che si sono costruiti e la loro evoluzione, ma solo confusamente la materia che formò i primi mattoni.

Viviamo, allora, nel momento migliore per studiare l’Universo? O sarà magari meglio aspettare ancora un po’? O magari, invece, andare indietro nel tempo? L’ideale sarebbe stato osservare l’Universo intorno ai 500 milioni di anni d’età. Più si va verso il futuro e più informazioni sulle fasi originarie dell’Universo si perdono.

Fortunatamente, non è ancora troppo tardi. Basta solo dirigere gli occhi o qualsiasi strumento di rilevazione nel punto giusto.

Vi sono due processi contrastanti nell’evoluzione dell’Universo che definiscono il momento migliore. Quando l’Universo era troppo giovane, il tempo trascorso era troppo breve per permettere alla luce proveniente da zone lontane di giungere a un ipotetico osservatore. Al crescere dell’età l’informazione cresceva e l’orizzonte visibile aumentava, ma, nel frattempo, le strutture si ingigantivano e perdevano le caratteristiche iniziali. In altre parole, la nascita delle galassie “sporcava” la nitidezza delle fasi precedenti, come il fango sporca una limpida pozza d’acqua.

I due processi si sovrapponevano e mentre uno favoriva l’osservazione, l’altro la rendeva più complicata e confusa. Il maggior numero di informazioni sui processi formativi fondamentali dell’attuale Universo si sarebbe ottenuto intorno ai 500 milioni di anni d’età. Gli anni erano sufficienti per vedere abbastanza lontano, ma non si era ancora circondati da strutture troppo complicate e lontane dalle loro fasi originarie.

Non è certo casule che questo periodo sia proprio quello in cui si sono formate le prime stelle e le prime galassie. Poco tempo dopo certe informazioni sono andate inesorabilmente perdute.

Tuttavia, non è ancora troppo tardi. La tecnologia odierna può ancora permetterci di analizzare quel periodo. Basta usare gli occhiali o le orecchie giuste. E questi occhiali sono quelli che scrutano nell’emissione dell’idrogeno a 21 cm di lunghezza d’onda. Nella nebbia oscura della fase in cui l’Universo era composto essenzialmente di idrogeno neutro, senza emissione di luce, le stelle si stavano formando. Studiare la loro luce sarebbe già troppo tardi. I 21 centimetri sono gli unici che ci possono ancora permettere di avere una mappa di ciò che esisteva e dei processi di aggregazione che avvenivano, quando i primi mattoni si stavano mettendo insieme.

l'Universo 500 milioni di anni fa
500 milioni di anni dopo il Big Bang si stavano formando le prime stelle e le prime galassie. E' questo il momento decisivo per comprendere e osservare le prime fasi formative dell'Universo

D’altra parte, non si può perdere tempo. Se l’espansione dell’Universo accelera veramente, le condizioni diventeranno sempre più problematiche. Le galassie usciranno continuamente dal nostro orizzonte osservativo. La loro luce non riuscirà più a giungere sulla Terra e così anche quella delle fasi di costruzione. Il percorso da compiere diventerà troppo grande e le informazioni saranno perse per sempre. Tra 10 e 100 volte l’età attuale ben poco potrà essere visto.  L’Universo sembrerà vuoto e quindi privo di informazione.

Se vogliamo guardare direttamente cos’è successo nelle prime fasi dell’Universo, dobbiamo darci da fare adesso. Domani potrebbe essere troppo tardi e potremmo solo farlo attraverso teorie impossibili da verificare.

Il lavoro originario si può leggere qui

Ti ricordiamo che per commentare devi essere registrato. Iscriviti al Forum di Astronomia.com ed entra a far parte della nostra community. Ti aspettiamo! : )

18 Commenti    |    Aggiungi un Commento

  1. Strumenti abbastanza sufficienti ne abbiamo, caro Enzo? Ci stiamo movendo? Oppure, come al solito , esigenze terrene deprecabili ci fanno dimenticare la ricerca della nostra essenza, del "da dove veniamo", "cosa facciamo" e "dove andiamo".

  2. Citazione Originariamente Scritto da Mario Fiori Visualizza Messaggio
    Strumenti abbastanza sufficienti ne abbiamo, caro Enzo? Ci stiamo movendo? Oppure, come al solito , esigenze terrene deprecabili ci fanno dimenticare la ricerca della nostra essenza, del "da dove veniamo", "cosa facciamo" e "dove andiamo".
    la tecnologia per i 21 cm non è banale. Si stanno muovendo... In questo caso non ci sono impedimenti, a parte la solita carenza di fondi per la ricerca...

  3. Vabè, se ho capito bene un paio di miliadri di anni di tempo li abbiamo per fare ste misure, no?
    Speriamo solo non si metta di mezzo la burocrazia, senò siamo fregati!

  4. Certo che queste "storie" (spazio-tempo) mi mandano fuori di testa!!!
    Domanda: Ma si conosce il punto da cui partì il Big Bang? Sì crede sia una singolarità o è possibile supporre che ce ne siano stati più di uno anche in tempi vicini?

  5. Citazione Originariamente Scritto da Alberto Visualizza Messaggio
    Certo che queste "storie" (spazio-tempo) mi mandano fuori di testa!!!
    Domanda: Ma si conosce il punto da cui partì il Big Bang? Sì crede sia una singolarità o è possibile supporre che ce ne siano stati più di uno anche in tempi vicini?
    Non ha senso parlare di un punto dello spazio in cui partì il big bang.
    Nel big bang ha avuto origine tutto lo spazio, e quindi è "dappertutto"....
    Allo stato attuale, la teoria più accreditata prevede un solo big bang...

  6. Nell'articolo si afferma che col tempo le galassie non saranno piú visibili ...... Significa che l'espansione dell'universo allontanerà le galassie tra di loro in maniera tale che un giorno (fra miliardi e miliardi di anni visto che vediamo a distanze superiori a 10 miiardi di a.l.) nel cielo saranno visibili solo le stelle della nostra galassia?
    E se lo spazio si espande, si espandono anche le galassie (nel senso che crescono di dimensioni), quindi anche le stelle della galassia in teoria si allontanano tra di loro come fannno le galassie quindi un giorno il cielo sarà completamente buio? (magari la terra non esisterà più).

  7. Citazione Originariamente Scritto da tony70xx Visualizza Messaggio
    Nell'articolo si afferma che col tempo le galassie non saranno piú visibili ...... Significa che l'espansione dell'universo allontanerà le galassie tra di loro in maniera tale che un giorno (fra miliardi e miliardi di anni visto che vediamo a distanze superiori a 10 miiardi di a.l.) nel cielo saranno visibili solo le stelle della nostra galassia?
    Esattamente.

    Citazione Originariamente Scritto da tony70xx Visualizza Messaggio
    E se lo spazio si espande, si espandono anche le galassie (nel senso che crescono di dimensioni), quindi anche le stelle della galassia in teoria si allontanano tra di loro come fannno le galassie quindi un giorno il cielo sarà completamente buio? (magari la terra non esisterà più).
    No. In questo caso, la forza di gravità è sufficiente per contrastare l'espansione dell'universo all'interno della galassia, e le stelle rimarranno legate gravitazionalmente.
    Ma la Via Lattea si unirà alla galassia di Andromeda, e forse anche a altre, formando una gigantesca galassia.
    Poi, le stelle ad una ad una si spegneranno, mentre non se ne potranno formare di nuove.
    Infine, lo spazio sarà pieno solo di stelle morte e buchi neri.
    Poi, non si sa. Secondo Hawking, i buchi neri evaporeranno. Dopo, chissà......

  8. Citazione Originariamente Scritto da Red Hanuman Visualizza Messaggio
    Poi, le stelle ad una ad una si spegneranno, mentre non se ne potranno formare di nuove.
    Infine, lo spazio sarà pieno solo di stelle morte e buchi neri.
    Poi, non si sa. Secondo Hawking, i buchi neri evaporeranno. Dopo, chissà......
    Scusa la mia ignoranza ma perchè di stelle nuove non se ne potranno formare?
    Non è un ciclo continuo? Il materiale espulso dall'esplosione di una super nova non è sufficiente a crearne delle altre?

  9. Citazione Originariamente Scritto da Alberto Visualizza Messaggio
    Il materiale espulso dall'esplosione di una super nova non è sufficiente a crearne delle altre?
    E una volta esaurite anche quelle altre?

  10. Citazione Originariamente Scritto da Alberto Visualizza Messaggio
    Scusa la mia ignoranza ma perchè di stelle nuove non se ne potranno formare?
    Non è un ciclo continuo? Il materiale espulso dall'esplosione di una super nova non è sufficiente a crearne delle altre?
    non basta avere materiale che diminuisce sempre più, ci vuole anche una "spinta". E senza altre supernove chi la dà?
    Comunque ricordiamoci che nel caso di espansione accelerata, a un certo punto anche le singole stelle saranno strappate alle galassie e perfino gli atomi e le particelle elementari...