l'Astrofilo settembre-ottobre 2015

CRONACHE SPAZIALI carbonio ionizzato una volta (noto co- me [CII]). Questa ra- diazione è emessa a una lunghezza d'on- da di 158micrometri, ma dal momentodel- l'emissione a quando arriva ad ALMA, a causa dell'espansio- ne dell'universo, vie- ne allungata esatta- mente quanto basta per essere rilevabile alla lunghezza d'on- da di circa 1,3 milli- metri. I ricercatori non sta- vano nemmeno cer- cando rari oggetti estremamente bril- lanti (come quasars e galassie con altissimo tasso di formazione stellare, che erano stati visti finora), si erano invece concen- trati su molto più co- muni e meno spet- tacolari galassie che avevano reionizzato l'universo e si erano trasformate nelle ga- lassie che ora ve- diamo attorno a noi. Da una delle galassie (denominata BDF 3299), ALMA ha raccolto un de- bole ma chiaro segnale del carbonio ionizzato. Tuttavia, il bagliore non proviene dal centro della galassia, ma piuttosto da un suo lato. Il co-autore Andrea Ferrara (Scuola Normale Supe- riore di Pisa) spiega l'importanza delle nuove scoperte: “Questo è il più di- stante rilevamento di sempre di que- sto tipo di emissione da una galassia ‘normale’, vista a meno di un miliardo di anni dopo il Big Bang. Essa ci dà l'opportunità di vedere l'accresci- mento delle prime galassie. Per la prima volta stiamo osservando galassie primordiali non semplicemente come piccole chiazze, bensì come oggetti con una struttura interna!” Gli astronomi pensano che la collo- cazione decentrata del bagliore sia imputabile al fatto che le nubi cen- trali sono state distrutte dall'am- biente severo creato dalle stelle neo- nate (sia dalla loro intensa radia- zione sia dagli effetti dell'esplosione di supernovae), mentre il bagliore del carbonio sta tracciando nuovo gas freddo che si sta accrescendo dal mezzo intergalattico. Combinando le nuove osservazioni di ALMA con simulazioni al computer, è stato possibile capire in dettaglio i processi chiave all'interno delle prime galassie: gli effeti della radiazione proveniente dalle stelle, la sopravvi- venza delle nubi molecolari, la fuga della radiazione io- nizzante e la com- plessa struttura del mezzo interstellare possono ora essere calcolate e compa- rate con l'osserva- zione. BDF 3299 è probabile che sia un tipico esempio delle galassie responsabili della reionizzazione. “Abbiamo cercato di capire il mezzo in- terstellare e la for- mazione delle sor- genti della reioniz- zazione per molti an- ni. Finalmente, es- sere in grado di te- stare le previsioni e le ipotesi sui dati reali di ALMA è un momento emozio- nante che apre a u- na nuova serie di do- mande. Questo tipo di osservazioni chia- rirà molti dei pro- blemi spinosi che abbiamo con la formazione delle prime stelle e galas- sie nell'universo” , ha aggiunto An- drea Ferrara. E conclude Roberto Ma- iolino: “Questo studio sarebbe sta- to semplicemente impossibile senza ALMA, poiché nessun altro stru- mento avrebbe raggiunto la sensibi- lità e la risoluzione spaziale richieste. Sebbene siano finora alcune delle più profonde osservazioni di ALMA, lo strumento è ancora lontano dal rag- giungere le sue massime potenzia- lità. In futuro ALMA riprenderà la struttura fine di galassie primordiali e traccerà in dettaglio l'accresci- mento delle prime galassie” . ASTROFILO l’ Q uesta veduta è una combinazione di immagini di ALMA e del Very Large Telescope. L'oggetto centrale è una galassia molto di- stante, denominata BDF 3299, che è vista quando l'universo aveva meno di 800 milioni di anni. La chiazza rossa brillante appena in bas- so a sinistra è la rilevazione di ALMA di una vasta nube di materiale che sta aggregandosi alla giovanissima galassia. [ESO/R. Maiolino] n