l'Astrofilo settembre 2012

GALASSIE ASTROFILO l’ classica lunghezza d’onda di 21 cm, è agevole solo nell’universo locale e non ha finora avuto successo per nubi protogalattiche collocate nell’universo con età di poche centinaia di milioni di anni. In teoria una soluzione ci sarebbe ed era stata pro- posta già un quarto di se- colo addietro da Hogan e Weymann: se la radiazione ionizzante di un quasar viene assorbita da un gas neutro, nella fattispecie HI, quest’ultimo può in de- terminate condizioni pro- durre una fluorescenza ri- levabile in emissione nel- la riga Lyman- α , a 1216Å (siamo nell’ultravioletto). La radiazione Lyman- α viene prodotta dalla ca- duta degli elettroni degli atomi di idrogeno sul più basso livello di energia. At- traverso questo meccani- smo la radiazione emessa dal quasar a lunghezze d'onda minori di 912 Å viene assorbita dagli atomi di idrogeno e poi riemessa a lunghezze d’onda mag- giori. Pertanto, più le ga- lassie oscure (se si preferi- sce, le nubi protogalattiche) sono vicine al quasar, maggiore sarà la probabilità di osser- vare, attraverso appositi filtri a banda stret- tissima, la fluorescenza prevista dalla teoria. E più intenso sarà il segnale rilevato, più in- formazioni sullo stato della sorgente si otter- ranno nel corso dell’osservazione. Applicare questo metodo in un’epoca in cui le galassie erano ancora prive di stelle è però un’impresa irrealizzabile, perché i quasar erano o inesistenti o così pochi e così giovani da rendere improbabile un loro impiego nel senso indicato da Hogan e Weymann. Non tutte le galassie hanno però seguito nei primi miliardi di anni dopo il Big Bang il me- desimo percorso evolutivo, ed è possibile che alcune (o forse la maggior parte) non abbiano sperimentato una rilevante produ- zione stellare, vuoi a causa di una metallicità insolitamente bassa o di una temperatura insolitamente alta. Potrebbero dunque esistere galassie senza stelle anche in epoche meno remote, cosa del resto suggerita da diversi recenti lavori teorici. Una prospettiva allettante per gli astronomi: esistendo già i quasar diverrebbe fattibile individuare la fluorescenza del- l’idrogeno e nel caso la campionatura fosse abbastanza vasta si potrebbero studiare di- verse varianti dei primissimi stadi evolutivi delle galassie. Essendo inoltre i ricercatori in grado di distinguere la fluorescenza pro- A l centro di questa imma- gine è ben visibile il quasar HE0109- 3518 (nel cerchio rosso), la cui ra- diazione ultravio- letta è responsa- bile della fluore- scenza cui vanno soggette una doz- zina di strutture (nei cerchietti blu) identificate come galassie oscure. [ESO, DSS 2 and S. Cantalupo (UCSC)]