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Acqua, acqua dappertutto... persino nell'universo primordiale
Il vapore acqueo presente nelle galassie genera segnali, detti maser, rilevabili dai radiotelescopi. Il maser più lontano dista 11,1 miliardi di anni luce
Alcuni astrofisici finanziati dall'UE hanno trovato le prove dell'esistenza di vapore acqueo nell'universo primordiale. Il vapore è stato trovato in un quasar a 11,1 miliardi di anni luce dalla Terra; è la prima volta che vengono rilevate molecole d'acqua così lontano. I risultati, pubblicati sulla rivista Nature, suggeriscono che l'acqua potrebbe essere stata più abbondante di quanto si credesse nell'universo primordiale.
Il lavoro è stato sostenuto in parte dalla rete per la formazione Marie Curie ANGLES ("Rete di astrofisica per gli studi sulle lenti gravitazionali galattiche"), finanziata attraverso il Sesto programma quadro (6° PQ).
L'acqua è stata vista sotto forma di maser, che è come un laser ma opera alla lunghezza d'onda delle microonde. Sono stati trovati maser ad acqua in diverse galassie vicine, e sembrano manifestarsi nei gas e nelle polveri calde che turbinano intorno al buco nero supermassiccio al centro della galassia. Fino a questo momento, la galassia più lontana nella quale era stata rilevata la presenza di acqua si trovava a sei miliardi di anni luce.
Quest'ultima scoperta è venuta fuori grazie ad un pizzico di astuzia astronomica: i ricercatori hanno usato una galassia vicina come una specie di telescopio cosmico; la galassia in primo piano ha magnificato e distorto la luce proveniente dal lontano quasar MG J0414+0534 fino a formare quattro immagini distinte del quasar ed ha potenziato il segnale per un fattore di 35.
"Altri avevano provato a trovare l'acqua senza riuscirvi, e sapevamo di cercare un segnale molto debole," ha spiegato Violette Impellizzeri, autore principale dell'articolo e specializzanda presso l'Istituto Max Planck di Radioastronomia in Germania.
"Abbiamo quindi pensato di usare una galassia in primo piano come una lente di ingrandimento cosmica per osservare ad una distanza molto maggiore e abbiamo dovuto insistere, ma come previsto la linea di emissione dell'acqua è venuta fuori."
Il maser appena scoperto è estremamente luminoso, ha una luminosità 10.000 volte più grande di quella del nostro sole. È inoltre due volte più luminoso rispetto al più potente maser ad acqua locale.
Senza la "lente gravitazionale" offerta dalla galassia in primo piano, ci sarebbero voluti 580 giorni di osservazioni continue con il radiotelescopio Effelsberg 100m; in questo modo, ci sono volute appena 14 ore per fare la scoperta. Inoltre, la nostra conoscenza dei maser più vicini ha suggerito che le possibilità di trovare un maser così luminoso erano di una su un milione. Il fatto che è stato trovato un maser nella prima galassia distante studiata suggerisce che queste caratteristiche potrebbero essere più comuni di quanto si pensasse. La rilevazione di un maser ad acqua a 11,1 miliardi di anni luce di distanza prova anche che c'erano le condizioni giuste perché molecole d'acqua si formassero e sopravvivessero appena 2,5 miliardi di anni dopo il big bang.
"È interessante il fatto che abbiamo trovato acqua nel primo oggetto ingrandito tramite una lente gravitazionale che abbiamo osservato nell'universo remoto," ha commentato John McKean, dell'Istituto Max Plance di radioastronomia. "Questo suggerisce che le molecole d'acqua potrebbero essere state molte di più nell'universo primordiale di quanto si pensasse inizialmente, e può essere usato per ulteriori ricerche sul buco nero supermassiccio e sull'evoluzione della galassia."
"Poiché i maser ad acqua si manifestano vicino al centro delle galassie, la nostra scoperta apre nuove ed interessanti possibilità di studiare buchi neri supermassicci al tempo in cui le galassie si stavano formando," ha aggiunto la dott.ssa Impellizzeri. "Farà inoltre in modo che l'acqua venga cercata in altre galassie remote con i telescopi che abbiamo a disposizione oggi e con la prossima generazione di radiotelescopi; adesso sappiamo che l'acqua c'è."
Non sarà facile scoprire altre prove della presenza di acqua nei punti più remoti dell'universo finché non saranno disponibili strumenti nuovi e più sensibili; i ricercatori si aspettano che il telescopio Square Kilometre Array (SKA), che dovrebbe essere pronto all'uso tra circa dieci anni, porterà nuovi progressi in questo campo.
Fonte: (09/02/2009)
Pubblicato in Analisi e Commenti
Tag:
acqua,
spazio
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