(AGENPARL) – mar 07 marzo 2023 Gentile collega,
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Di seguito il testo integrale:
NUOVE PROVE D’UN RAPIDO RISCALDAMENTO DEL GAS NELL’UNIVERSO PRIMORDIALE
Tredici miliardi di anni sotto la luce d’antichi quasar
Leggendo con lo spettrografo X-Shooter del Vlt il “codice a barre” impresso nella luce di antichissimi quasar, un team di astronomi guidato dal centro australiano Astro3D – team del quale fanno parte anche Valentina D’Odorico, Guido Cupani e Manuela Bischetti dell’Inaf di Trieste – è riuscito a misurare la variazione repentina della densità di carbonio nell’universo all’epoca della reionizzazione
[Redazione Media Inaf](https://www.media.inaf.it/author/redazione/) 07/03/2023
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Infografica della variazione di densità del carbonio freddo e caldo. Crediti: Astro3D
Spesso scriviamo dell’universo ai suoi albori, nelle prime centinaia di milioni di anni immediatamente dopo il Big Bang, quando la materia densa e opaca di cui era fatto iniziò a divenire trasparente, ponendo fine alla cosiddetta “età oscura”. Ma come possiamo sapere com’era l’universo in quell’epoca lontana? Uno dei metodi più usati è l’osservazione delle righe spettrali dell’idrogeno, in particolare dell’idrogeno neutro. Ma non è il solo: analizzando i dati raccolti con lo spettrografo [X-Shooter](https://it.wikipedia.org/wiki/X-shooter) montato sul Very Large Telescope ([Vlt](https://www.media.inaf.it/tag/vlt/)) dell’Eso, un team guidato da astrofisici australiani – team del quale fanno parte anche ricercatrici e ricercatori dell’Inaf di Trieste – è ora riuscito ad aggiungere al puzzle della storia dell’universo un importante tassello, misurando la densità del carbonio nel gas attorno alle galassie primordiali.
«Abbiamo scoperto che, circa 13 miliardi di anni fa, la frazione di carbonio nel gas caldo è aumentata rapidamente. Potrebbe trattarsi di un fenomeno legato al riscaldamento su larga scala del gas associato alla cosiddetta “epoca della reionizzazione”», dice la prima autrice dello studio, Rebecca Davies, ricercatrice del centro d’eccellenza [Astro3D](https://astro3d.org.au/) presso la Swinburne University of Technology (Australia), riferendosi appunto alla fine dell’età oscura.
Non parliamo di un aumento lieve o graduale: la crescita sarebbe stata repentina, una vera e propria impennata. La quantità di carbonio caldo risulta infatti aumentata di cinque volte in un intervallo di appena 300 milioni di anni – su scala astronomica un battito di ciglia, notano i ricercatori. Uno scenario già preso in considerazione da studi precedenti, questo dell’aumento del carbonio, ma ora per la prima volta confermato dall’osservazione di un campione di quasar molto lontani sufficientemente grande da consentire misure statisticamente significative del tasso di crescita.
«È esattamente ciò che abbiamo fatto. E di questa rapida evoluzione proponiamo due potenziali interpretazioni», aggiunge Davies. La prima spiegazione è presto detta: il carbonio attorno alle galassie è aumentato semplicemente perché è aumentato il carbonio disponibile nell’universo. «Nel periodo in cui si formano le prime stelle e le prime galassie, si formano anche molti elementi pesanti: prima delle stelle, di carbonio proprio non ce n’era», ricorda infatti la ricercatrice. «Dunque una possibile spiegazione di questa rapida crescita è che stiamo osservando i prodotti delle prime generazioni di stelle».
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Valentina D’Odorico, ricercatrice all’Inaf di Trieste e principal investigator del programma osservativo sul quale si è basato lo studio pubblicato su Mnras. Crediti: M. G. Franchini/Inaf Trieste
Le cose potrebbero però essere un po’ più complesse. Dallo studio è infatti emerso che, nello stesso periodo in cui si osserva l’aumento della quantità di carbonio caldo, quella di carbonio freddo diminuisce. Ciò suggerisce che potrebbero esserci due diverse fasi nell’evoluzione del carbonio, ipotizzano i ricercatori: un rapido aumento durante la [reionizzazione](https://www.media.inaf.it/2017/06/20/reionizzazione/) – causata probabilmente dall’energia emessa dalle prime stelle massicce, all’origine del riscaldamento del gas – seguito da un appiattimento.