Astronomia: l’evoluzione chimica dell’universo

Un team di astronomi delle università giapponesi di Ehime e di Kyoto, ha rilevato con successo una linea di emissioni di anidride carbonica nella galassia radio più distante conosciuta. Con l’aiuto della fotocamera e di uno spettrografo sul telescopio Subaru, il team ha osservato la galassia TN J0924-2201 da 12,5 miliardi di anni luce di distanza, misurando per la prima volta nella storia la sua composizione chimica. L’analisi ha rilevato che a quell’epoca di formazione dell’universo, ossia a circa un miliardo di anni dopo il big bang, esisteva già una significativa quantità di carbonio. Questa importante scoperta contribuisce alla nostra comprensione sull’evoluzione chimica dell’universo e può fornire indizi sulla natura chimica degli esseri umani, i quali sono composti da vari elementi come il carbonio e l’ossigeno. Il nostro universo ha avuto inizio con il Big Bang circa 13,7 miliardi di anni fa. Inizialmente l’Idrogeno e l’Elio furono gli unici elementi presenti, ma ciò che non è chiaro è come e quando i cosiddetti metalli pesanti possano essersi formati. La risposta sta nelle stelle che brillano nel cielo notturno. Fenomeni di supernovae così come la fusione nucleare nelle stelle hanno dato origine alla varietà di elementi che esistono oggi. L’arricchimento chimico dell’universo è passato attraverso la nascita e la morte di numerose stelle in tempi cosmologici immensi. Comprendere l’evoluzione chimica dell’universo rivela molto della evoluzione dell’universo stesso e sulle fonti della nostra chimica umana. Gli astronomi hanno studiato l’evoluzione chimica misurando la metallicità di oggetti astronomici a redshift diversi. Per metallicità si intende l’abbondanza di elementi più pesanti dell’idrogeno e dell’elio presenti negli oggetti celesti. Il redshift ci si riferisce invece alla lunghezza d’onda misurata con l’espansione dell’universo; maggiore è il valore di redshift per una galassia, più distante si trova nel tempo e nello spazio. Pertanto, la misurazione degli spettri di galassie con valori di redshift maggiori, fornisce informazioni sulla metallicità dell’universo primordiale. Le radio galassie sono oggetti particolarmente indicati per tali misurazioni, dal momento che brillano così intensamente in luce visibile così come nelle onde radio. Il team di ricerca ha concentrato gli sforzi sulla misurazione della metallicità di una galassia radio ad un redshift più alto di quanto fosse stato indagato in passato. Anche se la precedente ricerca ha dato misurazioni della metallicità delle galassie radio con valori di redshift inferiore a quattro, i risultati hanno suggerito che l’epoca principale dell’evoluzione della metallicità si era verificato a redshift ancora più elevato, in un tempo molto anteriore. La ricerca apre le porte alle indagini riguardanti il futuro della metallicità delle galassie nell’universo primordiale con valori di redshift >5.