Comprendere l'evoluzione dell'universo primordiale è un importante aspetto della moderna astronomia.
Un'era particolarmente importante di quei tempi primordiali
fu il periodo della re-ionizzazione, durante cui nacquero le prime stelle.
Hubble ci ha consentito di osservare per la prima volta quel periodo,
ma il telescopio spaziale James Webb amplierà ulteriormente questa visione.
Come le prime stelle trasformarono l'Universo
13,8 miliardi di anni fa l'universo nacque con il Big Bang.
All'inizio l'universo era un amalgama di particelle libere incandescenti.
Quando iniziò a riscaldarsi, i protoni e neutroni si unirono e attrassero elettroni liberi
per formare atomi neutrali, per lo più idrogeno ma anche un po' di elio.
Questo evento, chiamato ricombinazione, lasciò l'universo senza elettroni liberi
e una nebbia di idrogeno distribuita al suo interno.
Le nuvole di idrogeno collassarono per formare le prime stelle, ma questo processo è molto graduale.
Per milioni di anni l'universo non ebbe fonti di luce. Era iniziata l'epoca dell'oscurità cosmica.
Poi la gravità di regioni più dense iniziò ad attrarre la materia intorno ad esse.
Queste regioni collassarono per diventare le prime stelle e galassie, iniziando presumibilmente a brillare.
Grazie alla ricombinazione non c'erano elettroni liberi per disperdere la luce stellare.
che poteva così viaggiare liberamente attraverso l'universo, terminando l'era dell'oscurità cosmica.
Le prime stelle erano sufficientemente massicce ed energiche per privare nuovamente gli atomi di idrogeno circostanti dei loro elettroni.
Questo periodo è chiamato l'epoca della reionizzazione.
Questo periodo iniziò probabilmente già 400 milioni di anni dopo il Big Bang
e durò molte centinaia di milioni di anni.
Ci sono molte cose che non sappiamo su questo periodo nella storia dell'universo
e anche le straordinarie telecamere di Hubble riescono a osservare soltanto alcune brillanti galassie di quell'era.
Hubble ci ha tuttavia fornito alcune delle informazioni più dettagliate
sull'abbondanza e le proprietà delle galassie primordiali che formarono le stelle.
Dandoci alcune risposte, i risultati inviati da Hubble hanno anche sollevato ancora più quesiti.
Quando e come si sono formate le prime stelle? E quando sono apparse le prime galassie?
Come è sfuggita la radiazione delle prime stelle dall'ambiente polveroso delle loro galassie progenitrici
per ionizzare la materia fra le galassie?
Le prime stelle erano davvero sufficientemente potenti per reionizzare l'universo,
oppure hanno giocato un ruolo anche altri buchi neri?
Il telescopio spaziale collaborativo James Webb di NASA/ESA/CSA
con le sue telecamere sensibili a infrarosso e uno specchio gigante di cinque metri in sei punti
sarà in grado di istruirci sull'epoca primordiale dell'Universo.
James Webb esplorerà l'universo mediante lunghezze d'onda lunghe,
osservando ulteriormente il passato, per raccogliere informazioni esatte
su e quando si realizzò l'epoca della reionizzazione.
Questo contribuirà a far luce su quell'epoca
in cui le prime stelle iniziarono a illuminare l'universo.
Siamo pronti per farci sorprendere dalla natura, oltre la nostra immaginazione più audace.
Trascritto da ESO; Tradotto da Cristina Bufi Poecksteiner