Ossigeno a 13 miliardi di anni luce

(ASI) – Subito dopo il Big Bang, l’Universo ha conosciuto una sorta di “epoca oscura”, dove gli atomi appena formati nel cosmo non si erano ancora condensati in stelle, e lo spazio circostante doveva apparire come un inquietante pozzo nero.

Questi galattici tempi bui sono durati ben 400.000 anni, finché l’Universo non ha iniziato a raffreddarsi e gli elettroni a combinarsi con gli ioni di idrogeno formando i primi atomi di idrogeno neutro.

Ma prima che la luce si accendesse davvero sono passate ancora diverse centinaia di milioni di anni: ecco nascere finalmente la più giovane generazione di stelle, che una volta attraversata dalle radiazioni dei gas re-ionizzati ha cominciato a dare forma all’Universo come lo conosciamo oggi.

Le stelle appena nate hanno poi iniziato a sintetizzare gli elementi più pesanti del cielo, come il carbonio e l’ossigeno.

Ma ancora decisamente poco sappiamo di questo graduale passaggio dall’oscurità al bagliore stellare: gli elementi pesanti appartenenti alla preistoria spaziale, quando ci sono, si trovano infatti lontanissimi da noi, e i nostri telescopi spesso non sono sufficienti per osservarli.

C’è riuscito un gruppo internazionale di astronomi coordinato dalla Osaka Sangyo University giapponese, che ha individuato per la prima volta una certa quantità di gas contenente ossigeno in una galassia lontana 13.1 miliardi di anni luce dalla Terra.

La scoperta, pubblicata sull’ultimo numero di Science, è stata possibile grazie all’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA).

Si tratta dell’ossigeno più distante mai rilevato nello spazio, e per questo potrebbe essere un indizio chiave per comprendere l’enigmatico processo di re-ionizzazione cosmica nella primissima storia dell’Universo.

L’infallibile occhio di ALMA ha “catturato” le tracce di ossigeno scandagliando SXDF-NB1006-2, una galassia distante scoperta nel 2012 con il telescopio Subaru del National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ).

“Cercare elementi pesanti risalenti al giovane Universo – spiega Akio Inoue, prima firma dello studio – è essenziale per comprendere l’attività di formazione stellare in quel periodo. Allo stesso tempo, questo approccio ci fornisce importanti indizi per capire come le galassie sono nate e che cosa ha causato la re-ionizzazione cosmica”.

L’ossigeno trovato dentro a SXDF-NB1006-2 risalirebbe a circa 700 milioni di anni luce dopo il Big Bang – pochissimo, in termini astronomici.

Inoue e colleghi hanno stimato che la quantità di ossigeno è circa un decimo di quella rilevata nel Sole: un dato che ne conferma appunto l’età.

Allo stesso tempo i ricercatori hanno osservato che nella galassia analizzata da ALMA si trovano solo piccolissime quantità di polveri, caratteristica che potrebbe essere associata al tanto misterioso processo di re-ionizzazione.

“SXDF-NB1006-2 – conclude Inoue – potrebbe essere il prototipo della fonte responsabile della re-ionizzazione che stiamo cercando”.

Ossigeno a 13 miliardi di anni luce