Grazie ad uno studio di più di 200 mila galassie, un gruppo internazionale di astronomi ha misurato con grande precisione l’energia generata all’interno di un volume di spazio grande ma definito. Si tratta della stima più complessiva del bilancio energetico dell’Universo locale attraverso la quale è stato possibile confermare come l’energia prodotta oggi in una certa zona dello spazio risulti circa la metà di quella prodotta due miliardi di anni fa e questa diminuzione avviene a tutte le lunghezze d’onda, dall’ultravioletto al lontano infrarosso. I risultati, che sono stati presentati alla XXIX Assemblea Generale dell’Unione Astronomica Internazionale che si sta svolgendo in questi giorni ad Honolulu, nelle Hawaii, e che sono stati inviati per la pubblicazione su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, suggeriscono che l’Universo sta spegnendosiIl lentamente.
La figura illustra come appare una galassia tipica a diverse lunghezze d’onda nella survey GAMA. Credit: ICRAR/GAMA and ESO
Lo studio fa parte di un programma di ricerca denominato GAMA (Galaxy and Mass Assembly), la più grande survey multifrequenza mai realizzata. Gli scienziati hanno utilizzato i più potenti telescopi del mondo, tra cui i telescopi dell’ESO VISTA e VST all’Osservatorio del Paranal, in Cile, quest’ultimo ideato e realizzato dall’INAF – Osservatorio Astronomico di Capodimonte, a Napoli. Ulteriori osservazioni di supporto sono state realizzate con GALEX e WISE, due telescopi spaziali gestiti dalla NASA, e con il telescopio spaziale dell’ESA Herschel. «Abbiamo usato tutti i telescopi da terra e dallo spazio su cui abbiamo potuto mettere mano per misurare la produzione energetica di più di 200 mila galassie in un intervallo di lunghezze d’onde il più ampio possibile», spiega Simon Driver, ICRAR, University of Western Australia, e a capo del gruppo scientifico del progetto GAMA.
I dati della survey, resi disponibili agli astronomi di tutto il mondo, comprendono misure della produzione energetica di ciascuna galassia a 21 diverse lunghezze d’onda, dall’ultravioletto al lontano infrarosso. Questo insieme di dati aiuterà gli scienziati a capire meglio come si sono formate ed evolute le diverse classi di galassie. Tutta l’energia nell’Universo è stata creata nel Big Bang, con una parte che si trova presente sotto forma di massa, convertita dalle stelle come descritto dalla famosa equazione di Einstein E=mc2. Il progetto GAMA si propone di mappare e descrivere tutta l’energia generata oggi all’interno di un grande volume di spazio e a diverse epoche nel passato.
«Mentre la maggior parte dell’energia presente nell’Universo è stata prodotta a seguito del Big Bang, nuova energia viene costantemente prodotta dalle stelle fondendo insieme elementi come idrogeno e elio», aggiunge Simon Driver. «Questa nuova energia viene assorbita dalla polvere durante mentre si distribuisce all’interno della galassia ospite o sfugge nello spazio intergalattico propagandosi finché non trova un ostacolo, come ad esempio una stella, un pianeta o, per caso, lo specchio di un telescopio».
«E’ il frutto di uno sforzo ciclopico» spiega Massimo Della Valle, direttore dell’Osservatorio di Capodimonte dell’Istituto Nazionale di Astrofisica . «Hanno infatti misurato la quantità di energia emessa da circa 200.000 galassie, contenute in una sezione di universo, negli ultimi 2 miliardi di anni». Un enorme sforzo fatto unendo i dati forniti da telescopi spaziali come Herschel dell’Agenzia Spaziale Europea, Wise della NASA e i ‘tradizionali’ telescopi terrestri come quelli dell’Osservatorio Europeo Meridionale posizionati in Cile. «Sono così riusciti a misurare il tasso di diminuzione della densità di radiazione su un ampio spettro – ha aggiunto Della Valle – in pratica una conferma che l’universo si sta spegnendo e in quale modo».
Che l’universo si stesse ‘spegnendo’, a causa della sua espansione, non è infatti una novità. La minore densità delle galassie causata dall’aumento delle distanze prodotto dall’espansione riduce l’emissione di energia nel punto osservato. Ma quello che è importante è che lo studio fornisce nuovi preziosi dati per comprendere meglio l’evoluzione dell’universo e il suo destino finale.
I ricercatori sperano ora di espandere il loro lavoro in modo da produrre le mappe del bilancio energetico che riguarda tutta la storia dell’Universo, usando un insieme di nuove strutture osservative, tra cui il più grande radio telescopio al mondo, lo SKA (Square Kilometre Array), che verrà costruito in Australia e Sud Africa nel prossimo decennio.
Preprint: S. Driver et al. 2015 – Galaxy And Mass Assembly (GAMA): Panchromatic Data Release (far-UV—far-IR) and the low-z energy budget