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Rilevamento di radiazioni ultraviolette estreme da una galassia molto lontana AUDFs01

Gli astronomi di solito riescono a sentire le galassie lontane attraverso radiazioni ad alta energia come i raggi X. È estremamente raro ricevere radiazioni UV di energia relativamente bassa da galassie antiche come AUD01. I fotoni a bassa energia vengono solitamente assorbiti lungo il percorso o dall'atmosfera terrestre. Hubble lo spazio Il telescopio (HST) è stato molto utile per evitare gli effetti dell'atmosfera terrestre, ma nemmeno l'HST è riuscito a rilevare il segnale da questo galassia probabilmente a causa del rumore.  

Ora, l'imaging ultravioletto telescopi sul satellite indiano AstroSat ha rilevato per la prima volta la luce UV estrema proveniente dal galassia AUDFs01 si trova a 9.3 miliardi di anni luce dalla Terra, il che è notevole1.  

Oggi siamo in grado di esaminare il universo e vedere stelle e galassie si è formato miliardi di anni fa perché il mezzo intergalattico è trasparente alla luce. Non fu così per diverse centinaia di milioni di anni dopo il Big Bang. Il periodo chiamato dagli astronomi Secolo Buio Cosmico era il periodo in cui il mezzo intergalattico era pieno di gas neutro che assorbiva fotoni ad alta energia e creava il universo opaco alle onde luminose. Era il periodo che va dal momento in cui viene emessa la radiazione cosmica di fondo a microonde fino al momento in cui viene emessa per la prima volta stelle e galassia si sono formati. IL universo poi entrò in quella che viene chiamata l'Epoca della Reionizzazione, quando la materia oscura iniziò a collassare a causa della sua stessa gravità e alla fine iniziò a formare il stelle e le galassie. 

I cosmologi si riferiscono allo spostamento verso il rosso z per designare un'epoca cosmica. Il tempo presente è indicato con z=0 e più alto è il valore di z ci si avvicina al Big Bang. Ad esempio, z=9 denota un momento in cui universo aveva 500 milioni di anni e z=19 quando aveva solo 200 milioni di anni, vicino all'Età Oscura. A valori z più alti (z ≥ 10) diventa estremamente difficile rilevare qualsiasi oggetto (stella o galassia) a causa del forte calo della trasmissione del mezzo intergalattico. Gli scienziati hanno potuto osservare i quasar e le galassie fino a z pari a circa 6.5. Le teorie suggeriscono che il stelle e le galassie potrebbero essersi formate molto prima, diciamo, a valori z più alti e con il progresso della tecnologia dovremmo essere in grado di rilevare oggetti più deboli anche a valori z più alti [2]. Tuttavia, la maggior parte della rilevazione delle galassie è limitata a circa z=3.5 e viene rilevata nella gamma dei raggi X. È estremamente difficile rilevare le stelle e le galassie nell'ultravioletto estremo poiché è fortemente assorbito dall'atmosfera. 

Un gruppo di scienziati guidati da Saha del Centro interuniversitario di astronomia e astrofisica (IUCAA) è riuscito a realizzare questa impresa unica utilizzando l'Ultraviolet Imaging Telescope (UVIT) a bordo del satellite indiano AstroSat. Hanno osservato il galassia AUDFs01 situato nel file Hubble Campo estremamente profondo che utilizza la luce UV estrema proveniente da galassia. Potrebbe essere possibile perché il rumore di fondo nel rilevatore UVIT era molto inferiore a quello dell'HST. La scoperta è importante poiché apre un nuovo dominio per il rilevamento di galassie lontane nella gamma EUV. 

***

Riferimenti:  

  1. Saha, K., Tandon, SN, Simmonds, C., Verhamme, A., Paswan A., et al. 2020. Rilevamento AstroSat dell'emissione continua di Lyman da az = 1.42 galassia. Nat Astron (2020). DOI:  https://doi.org/10.1038/s41550-020-1173-5  
  1. Miralda-Escudé, J., 2003. L'età oscura dell'universo. Scienze300(5627), pp.1904-1909. DOI: https://doi.org/10.1126/science.1085325  

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