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Astronomia - Una "pesca" miracolosa: 1600 galassie catturate in un colpo solo

La scienza europea segna un bel punto a suo favore. Servirebbe una maggior consapevolezza, e un maggior ottimismo, su ciò che l'Europa può ottenere quando unisce intelligenze e risorse perseguendo finalità concrete.

nota della redazione

Lo strumento europeo MUSE, installato in Cile, ha fornito risultati migliori e più rapidi del telescopio spaziale americano Hubble.

Lo spettrografo europeo Muse (Multi Unit Spectroscopic Explorer), installato su uno degli enormi telescopi VLT (Very Large Telescope) dell’Osservatorio del Paranal, in Cile, ha scrutato un piccolo angolo di cielo, “un francobollo incollato sulla volta celeste”, racconta divertito Thierry Contini, astrofisico dell’Osservatorio dei Pirenei Centrali a Tolosa. Ma quella parte di cielo è soprattutto una delle zone più importanti osservate dal telescopio spaziale Hubble: vi si trovano infatti migliaia di galassie, molto lontane e molto antiche, nate ad appena poche centinaia di milioni di anni dal Big Bang. “Il campo ultraprofondo di Hubble, o HUDF (Hubble Ultra Deep Field), è la regione più studiata dell’universo, indagata dai più importanti osservatori del pianeta, in tutte le lunghezze d’onda”, spiega Roland Bacon, direttore di ricerca del CNRS (Centro nazionale di ricerca scientifica) presso il Centro di ricerca astrofisica di Lione e “padre” di questo nuovo strumento.

Ciò non ha impedito al Muse di fare scoperte straordinarie già al primo tentativo: durante un tempo di esposizione durato qualche decina di ore, questo strumento ha svolto un lavoro di qualità superiore rispetto a Hubble, rilevando in quell’area più di 1600 galassie, di cui 72 mai individuate dal telescopio spaziale più famoso del mondo. Ma soprattutto, Muse è stato capace di ottenere lo spettro, ovvero la “firma luminosa”, di ognuna delle 1600 galassie osservate; cosa che né Hubble né alcun altro osservatorio al mondo è in grado di fare. Un risultato reso possibile dalla originalissima struttura dello spettrografo Muse, ideata da Roland Bacon, capace di analizzare la composizione della luce in ogni singolo punto dell’immagine.

In base ai primi risultati raccolti, in una sola settimana è stato possibile pubblicare ben nove articoli scientifici sulla rivista specializzata Astronomy & Astrophysics. Il progetto, frutto di una collaborazione europea, è diretto da équipe francesi.

“Hubble fornisce informazioni sotto forma di immagini e colori, che ci insegnano già molto sulle galassie, ma per ampliare le nostre conoscenze è necessario ottenere delle analisi spettrografiche”, spiega Roland Bacon. All’interno del campo profondo di Hubble, attraverso un lavoro durato alcuni anni, le tecniche tradizionali avevano consentito di analizzare con precisione solo le emissioni luminose di appena 150 galassie. “Prima, per ottenere lo spettro di una specifica galassia, era necessario stabilire sin dall'inizio quale specifica galassia osservare, scegliendo fra le più luminose”, racconta Thierry Contini. “Con Muse, le rilevazioni seguono una logica diversa. Non si osserva un unico elemento in base a una preselezione, ma si inquadra un ampio spazio in una volta sola, e in quello spazio si possono analizzare migliaia di galassie, anche piccole, lontane o poco luminose”.

Si tratta di un approccio sistematico e molto rapido che moltiplica le potenziali nuove scoperte. “È come gettare in mare una grande rete per catturare migliaia di pesci, dopo aver pescato per anni con la lenza”, spiega Thierry Contini.

Inoltre, la maggior parte delle scoperte riguarderanno l’universo primordiale. “Lo studio del campo profondo di Hubble, è una sorta di carotaggio del cielo. Si osserva una zona molto piccola, ma guardando galassie tanto lontane, si risale molto indietro nel tempo. Così, si ha accesso a un universo ancora giovane, più denso di quanto non sia oggi”, descrive Thierry Contini. In astronomia, quanto più un oggetto è lontano, tanto più è antico, perché la luce che emana ha impiegato molto tempo per giungere fino a noi. Le galassie più lontane, che brillano in fondo allo spazio osservato da Hubble e Muse, hanno quindi circa 13 miliardi di anni, e sono quindi molto prossime al Big Bang, avvenuto 13,4 miliardi di anni fa.

“Queste galassie sono estremamente interessanti, perché si ritiene che le prime stelle dell’universo si siano accese lì”, suggerisce Roland Bacon. “Noi cerchiamo di capire come le galassie si siano formate e poi evolute per diventare più grandi, come la nostra Via Lattea”.

Ad oggi, migliaia di spettrografie ottenute in una sola volta dal Muse permettono di avere informazioni molto dettagliate su queste galassie, in particolar modo sulla loro distanza dalla Terra e sulla loro composizione. La prima sorpresa è che Muse ha permesso di osservare come quasi tutte siano circondate da immensi aloni di idrogeno, che brillano molto debolmente e che prima non si era in grado di osservare. “Questo elemento ci fornisce informazioni per comprendere come queste piccole galassie abbiano potuto espandersi, a volte utilizzando quelle grandi riserve di gas, in altri casi attraverso la fusione con altre galassie”, precisa Thierry Contini.

Dopo questo primo tentativo, più che riuscito, gli analisti del progetto Muse vogliono andare oltre. In particolare, intendono cercare galassie ancor meno luminose nella stessa zona celeste appena osservata, aumentando il tempo di esposizione da trenta a centocinquanta ore. Non si escludono obiettivi ancor più ambiziosi, ma, in ogni caso, la qualità dei risultati ottenuti sarà, col tempo, via via crescente, perché uno dei telescopi giganti VLT, collegato al Muse, è stato recentemente dotato di un sistema ottico adattativo che migliorerà la risoluzione delle immagini.

© Cyrille Vanlerberghe, 2017, Le Figaro