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Rilevamento di radiazioni ultraviolette estreme da una galassia molto lontana AUDFs01

SCIENZEASTRONOMIA E SCIENZE SPAZIALIRilevamento 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 a energia relativamente bassa da antiche galassie come AUDs01. Tali fotoni a bassa energia di solito vengono assorbiti lungo la strada o dall'atmosfera terrestre. Il telescopio spaziale Hubble (HST) è stato molto utile per evitare gli effetti dell'atmosfera terrestre, ma anche l'HST non è stato in grado di rilevare il segnale da questa galassia probabilmente a causa del rumore.  

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

Oggi siamo in grado di esaminare il universo e vedere le stelle e galassie formato miliardi di anni fa perché il mezzo intergalattico è trasparente alla luce. Non è stato così per le prime centinaia di milioni di anni dopo il Big Bang. Il periodo chiamato Cosmic Dark Ages dagli astronomi è stato il momento in cui il mezzo intergalattico è stato riempito con il gas neutro che ha assorbito fotoni ad alta energia e ha reso l'universo opaco alle onde luminose. Era il periodo a partire dal momento in cui la radiazione cosmica di fondo a microonde emetteva fino al momento in cui si formavano le prime stelle e galassie. L'universo è quindi entrato in quella che viene chiamata l'Epoca della Reionizzazione, quando la materia oscura ha iniziato a collassare a causa della sua stessa gravità e alla fine ha iniziato a formare le stelle e le galassie. 

I cosmologi si riferiscono al redshift z per designare un'epoca cosmica. Il tempo presente è indicato con z=0 e più alto è il valore z è più vicino al Big Bang. Ad esempio, z=9 denota un'epoca in cui l'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 intergalattica. Gli scienziati hanno potuto osservare i quasar e le galassie fino a z pari a circa 6.5. Le teorie suggeriscono che le stelle e le galassie potrebbero essersi formate molto prima 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 del rilevamento delle galassie è limitato a circa z=3.5 e viene rilevato nell'intervallo dei raggi X. È estremamente difficile rilevare le stelle e le galassie nell'ultravioletto estremo poiché è pesantemente assorbito nell'atmosfera. 

Il gruppo di scienziati guidati da Saha presso il Centro interuniversitario di astronomia e astrofisica (IUCAA) è stato in grado di realizzare questa impresa unica utilizzando l'Ultraviolet Imaging Telescope (UVIT) a bordo del satellite indiano AstroSat. Hanno osservato il Galaxy AUDFs01 situato nel campo Hubble Extreme Deep utilizzando la luce UV estrema della galassia. Potrebbe essere possibile perché il rumore di fondo nel rivelatore UVIT era molto inferiore a quello dell'HST. La scoperta è importante in quanto 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 del continuum di Lyman dalla galassia az = 1.42. Nat Astron (2020). DOI:  https://doi.org/10.1038/s41550-020-1173-5  
  1. Miralda-Escudé, J., 2003. L'età oscura dell'universo. Scienza300(5627), pp.1904-1909. DOI: https://doi.org/10.1126/science.1085325  

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