Galassie alba dell’universo
Un team internazionale di scienziati guidato da ricercatori dell’Istituto Nazionale di Astrofisica a Roma, insieme a quelli delle strutture INAF di Bologna e Milano e dell’Università di Bologna, ha scoperto una popolazione di galassie giovani in un’epoca assai remota, ovvero circa 11 miliardi di anni fa, quando l’universo aveva appena il cinque percento della sua età attuale. La scoperta, pubblicata in un articolo sul numero di marzo della rivista Nature Astronomy, è stata ottenuta grazie all’uso combinato delle osservazioni con lo spettrografo VIMOS (costruito da un consorzio franco-italiano) installato al telescopio Very Large Telescope (VLT) dell’ESO in Cile e di immagini del telescopio spaziale Hubble Space Telescope, della NASA e dell’ESA. Lo studio ha permesso di rivelare alcune caratteristiche peculiari di queste galassie primordiali, ricche di gas ionizzato e con piccole concentrazioni di polveri ed elementi chimici come il carbonio e l’ossigeno. La nascita e l’evoluzione delle galassie, come la nostra Via Lattea, sono avvenute durante le prime centinaia di milioni di anni dopo il Big Bang e sono ancora quasi completamente nascoste alle nostre osservazioni. Nell’ultimo decennio gli astronomi hanno spinto le loro indagini fino alla cosiddetta “Età Oscura” o Dark Ages, un’era durata per circa 700 milioni di anni dopo il Big Bang, durante la quale l’universo era completamente oscurato da una densa nebbia di idrogeno neutro. Per conoscere le caratteristiche di queste galassie primordiali, il team di scienziati guidati da Ricardo Amorín, all’epoca ricercatore dell’Istituto Nazionale di Astrofisica a Roma e oggi in forza all’Università di Cambridge, ha adottato un approccio diverso da quelli seguiti finora: questo approccio si basa sul fatto che nuove galassie continuano a formarsi anche dopo l’Età Oscura, seppure con un ritmo più blando. Siccome queste galassie sono un po’ più vicine a noi e più libere dalla nebbia di idrogeno delle loro controparti dell’Età Oscura, sono più facili da studiare ma rivelano tutte le proprietà degli oggetti di quella remota epoca. La scoperta ha comunque richiesto un grande sforzo osservativo, coordinato dal progetto VIMOS-VLT UltraDeep Survey (VUDS), la più grande survey di galassie lontane mai realizzata.
«Abbiamo trovato per la prima volta una popolazione di galassie estremamente giovani, con le proprietà che dovrebbero avere le galassie nella fase iniziale della loro vita» spiega Amorín. Gli spettri ottenuti con lo spettrografo VIMOS rivelano che tali galassie sono ricche di gas ionizzato e povere di polveri e elementi quali il carbonio e ossigeno. «Questi elementi sono rilasciati nel mezzo dalle stelle molto massicce nate dall’intensa formazione stellare che osserviamo e che sono appena esplose» dice Enrique Pérez-Montero, dell’Instituto de Astrofísica de Andalucía, che ha partecipato alla scoperta. Queste stelle molto calde e luminose sono in grado, prima di esplodere come supernove, di ionizzare con la loro radiazione ultravioletta le nubi di gas di idrogeno che le circondano. I successivi flussi di gas che si creano, arricchiti di carbonio e ossigeno, “inquinano” l’universo circostante (composto principalmente da idrogeno ed elio) di elementi più pesanti e lo puliscono dell’idrogeno neutro, contribuendo alla fine dell’Età Oscura.
Adriano Fontana, ricercatore INAF co-autore dello studio, spiega che «abbiamo sorpreso queste galassie in un momento in cui stanno formando per la prima volta stelle in modo assai violento, in una sorta di esplosione di formazione stellare che le rende molto luminose». «Siamo stati in grado di trovare dieci di queste galassie rare e particolari grazie alle nostre osservazioni eccezionalmente profonde che hanno permesso di studiare più di ventimila oggetti» aggiunge Olivier Le Fèvre, del Laboratoire d’Astrophysique dell’Università di Aix-Marsiglia e Principal Investigator della survey VUDS.
Le immagini del Telescopio Spaziale mostrano che le galassie scoperte sono 30 volte più piccole e cento volte meno massicce della Via Lattea e hanno forme compatte o irregolari, che in alcuni casi suggeriscono che ci siano due oggetti in fase di coalescenza. Gli oggetti scoperti gettano nuova luce sul processo di formazione delle galassie che è ancora largamente sconosciuto e tracciano la strada per organizzare ed interpretare le osservazioni future con il nuovo telescopio spaziale James Webb Telescope, il cui lancio è previsto nel 2018.
Il telerilevamento spaziale è una delle attività operative più importanti tra quelle affidate ai satelliti e in generale alle piattaforme orbitali. E’ noto che la maggior parte dei satelliti di telerilevamento si trova a una quota intorno agli 800 km, generalmente polare, che si abbassa anche fino a 500 km. Ora si proverà a sviluppare satelliti di dimensioni più piccole, quindi più economici sia in fase di costruzione che di lancio, ma dotati di sensori ad alta risoluzione in grado di garantire immagini di elevata qualità. Lo studio relativo viene sviluppato da un team di ricerca dell’Università di Manchester, che lavora alla fattibilità di un progetto che punta ad abbassare la quota operativa per consentire ai satelliti di telerilevamento di piccola massa di orbitare tra i 200 e i 450 chilometri. Il progetto ha una durata di quattro anni ed è finanziato dal programma Horizon 2020 dell’Unione Europea per un totale di 5,7 milioni di dollari. “I satelliti di telerilevamento sono ampiamente utilizzati per ottenere immagini per uso ambientale o di sicurezza, come ad esempio per la gestione dei terreni agricoli, per la sorveglianza marittima o per la gestione dei disastri”, spiega Peter Roberts, coordinatore scientifico del progetto. “Se saremo in grado di portare i satelliti più vicini alla Terra, allora potremmo ottenere gli stessi dati utilizzando telescopi o sistemi radar più piccoli e meno potenti. Tutte cose che ridurrebbero la massa e il costo degli stessi satelliti”. I nuovi satelliti che andranno ad osservare la Terra ad altitudini minori dovranno essere sviluppati con materiali innovativi per contrastare la maggiore densità dell’atmosfera. Per fare questo, il team di ricercatori testerà tali materiali in una “galleria del vento” che riprodurrà le condizioni nelle quali i satelliti andranno ad operare e in seguito saranno collaudati su un vero satellite che sarà lanciato in orbita. In programma anche lo sviluppo di un sistema sperimentale di propulsione elettrica, che utilizzerebbe proprio l’atmosfera residua come propellente, permettendo ai satelliti di rimanere in orbita a tempo indeterminato.
La spinta alla conoscenza più approfondita e puntuale di ambiente, clima, attività agricole, stato delle vegetazione e delle acque, affidata al programma Copernicus, arriva in senso fisico da Vega, il lanciatore europeo progettato, sviluppato e realizzato in Italia da Avio attraverso la controllata ELV (partecipata al 30% da ASI) e affidato alla campagna di lancio di Arianespace. Vega è un vettore di ultima generazione studiato per trasferire in orbita bassa (tra 300 e 1.500 km dalla terra) satelliti di massa fino a 2000 kg per uso istituzionale e scientifico, per l’osservazione della terra ed il monitoraggio dell’ambiente. Finanziato per il 65% dall’Italia e realizzato nello stabilimento Avio di Colleferro, nei pressi di Roma, Vega completa la famiglia dei lanciatori europei. Dal 2018, per rispondere alle necessità di portare in orbita i nano e i mini satelliti, Vega aumenterà le sue capacità grazie al nuovo distributore SSMS (Small Satellites Mission Service, servizio di missione per piccoli satelliti). SSMS infatti, darà a Vega la possibilità di lanciare satelliti leggeri che variano da uno a 400 chili.
Valentina Tereshkova, prima donna a viaggiare nello spazio, il 16 giugno 1963, compie 80 anni. Giovane operaia dopo essere rimasta orfana di padre, un diploma di perito tecnico conseguito frequentando le scuole serali nel 1960, fu scelta dai responsabili del programma spaziale dell’Unione Sovietica grazie alla sua passione per il paracadutismo. Dopo aver aperto l’era astronautica il 4 ottobre 1957, con il lancio del satellite Sputnik, e spedito il primo uomo fuori dalla Terra, Yuri Gagarin, il 12 aprile 1961, il Cremlino riuscì a mandare una donna in orbita, stabilendo un altro primato. Non fu un volo semplice, quello di Valentina Tereshkova, anzi piuttosto tempestoso, anche se i particolari dei problemi tecnici sorti in orbita sono stati rivelati solo in tempi recenti. La 26enne cosmonauta dovette correggere l’assetto della navicella “Vostok-6”, con cui ha effettuato in tre giorni 48 giri intorno alla Terra. Poi, l’aiuto dei tecnici del centro di controllo, con i quali dialogava usando il soprannome Caika (“gabbiano” in russo), infilò la traiettoria di rientro e, giunta all’altezza prestabilita, venne espulsa dalla Vostok secondo una sequenza automatica atterrando con il paracadute. L’Unione Sovietica celebrò quello storico volo con un francobollo commemorativo. Valentina Tereshkova sposò l’astronauta russo Adrian Nikolaev, dal quale ha poi divorziato, per poi unirsi a Yuri Shaposhnikov. Negli anni successivi ha lavorato alla Città delle Stelle, il Centro di addestramento per cosmonauti nei pressi di Mosca, ed è diventata deputata della Duma. Festa grande a Mosca e messaggi di auguri da ogni parte del mondo spaziale. Lo Science Museum, il museo delle scienze di Londra, situato a South Kensington, ha deciso di dedicare una mostra all’impresa e al ruolo di Valentina Tereshkova.
