Stephanie Bernard è una su 24 milioni. Il dottorando dell'Università di Melbourne è l'unico australiano a cui è stato concesso l'accesso allo Spitzer Space Telescope della NASA, e sta usando il suo tempo per esplorare una delle prime galassie dell'universo.

Selezionato tra centinaia di astrofisici che cercano di accedere al telescopio per 12 mesi (a partire da metà 2016), La signora Bernard sta ora analizzando i segnali a infrarossi di un'antica galassia che potrebbero contenere i segreti su come si è sviluppata la vita nell'universo.

"Siamo fortemente concentrati sulla comprensione di come si è formata la prima generazione di stelle, " lei dice.

Gli scienziati hanno datato la nascita dell'universo a circa 13,8 miliardi di anni fa, quando avvenne il Big Bang. La signora Bernard e il suo supervisore, astrofisico Dott. Michele Trenti, della Scuola di Fisica, hanno appena ricevuto il loro primo lotto di dati da Spitzer, e sono focalizzati su una grande galassia - più grande della nostra Via Lattea - chiamata 11153+0056_514, che si è formato tra 500 e 800 milioni di anni dopo il Big Bang.

"Quindi quello che stiamo facendo è tornare indietro di 13 miliardi di anni nel tempo, "dice la signora Bernard.

Solo il processo per trovare una galassia così vecchia è una sfida, lasciamoci esplorare i suoi intricati dettagli e le sue origini.

"È come un ago in un pagliaio; queste galassie sono solo una piccola macchia nel cielo, qualcosa come 150-200 volte più piccolo della luna, "dice il dottor Trenti.

"Possiamo cercare migliaia di galassie, e se siamo fortunati, potrebbe essercene uno che è di 13 miliardi di anni nel passato. E se stai cercando le galassie più luminose in quel momento, quelli sono ancora più rari, perché le galassie iniziano a formarsi piccole e poi nel tempo crescono e spesso si fondono in galassie molto più grandi".

Precedentemente noto come Space Infrared Telescope Facility, il potente telescopio spaziale Spitzer fa parte del programma Great Observatories della NASA.

In seguito è stato chiamato dopo l'astronomo Lyman Spitzer, che negli anni '40 sostenne il concetto di telescopi spaziali.

Il telescopio è stato lanciato nello spazio nel 2003 e la NASA ha pianificato di farlo funzionare per due anni e mezzo, possibilmente fino a cinque.

Ora, nel suo 13° anno, Spitzer sta ancora andando forte, nonostante la sua data di scadenza originale sia stata ampiamente superata. Sebbene alcune delle sue funzioni originali non funzionino più, perché il telescopio ha esaurito il suo combustibile liquido di elio, le sue due telecamere a raggi infrarossi a lunghezza d'onda corta funzionano ancora.

Ed è questa capacità a infrarossi che rende l'accesso a Spitzer così importante.

Per usare il telescopio, La signora Bernard invia le coordinate della galassia alla NASA, che poi posizionano il telescopio in quell'area quando ci sono abbastanza altre richieste di dati da quel particolare angolo dell'universo. I dati grezzi vengono quindi inviati via e-mail alla sig.ra Bernard, chi lo analizza.

La signora Bernard e il dottor Trenti hanno trovato la galassia 11153+0056_514 utilizzando il più noto telescopio spaziale Hubble, ma per approfondirne i dettagli, avevano bisogno di vederlo a infrarossi, che non può essere visto con l'occhio umano o Hubble.

Il dottor Trenti afferma che vedere queste galassie nell'infrarosso è importante perché l'universo si sta espandendo. Mentre la luce di questa galassia viaggia verso di noi perde energia, perché lo spazio è allungato.

"Queste galassie lontane avrebbero emesso luce UV ad alta energia, ma poiché l'universo è cresciuto di circa 10 volte negli ultimi 13 miliardi di anni, quando questa luce ci raggiunge, è stato allungato, e l'energia è inferiore a quella che l'occhio umano può vedere, "dice il dottor Trenti.

Data l'età di Spitzer, e il fatto che il telescopio James Webb, molto più avanzato, che alla fine sostituirà sia Hubble che Spitzer, sarà lanciato nel 2018, questa era probabilmente l'ultima opportunità per la signora Bernard di usare Spitzer.

Le immagini che Spitzer ha inviato sulla Terra negli ultimi 13 anni sono affascinanti. Vortici di neon viola, verde, rosso, blu e rosa, in contrasto con il nero più scuro dell'universo.

Ma ci vorrà ancora del tempo prima che la signora Bernard e il dottor Trenti possano elaborare correttamente tutti i dati che alla fine creeranno quelle immagini straordinarie. Al momento, le loro immagini sembrano grandi macchie, senza dettagli distinguibili.

Ma queste macchie sono affascinanti per la signora Bernard e potrebbero contenere alcuni indizi vitali che potrebbero rispondere ad alcune delle domande più profonde dell'umanità.

"Abbiamo un'idea di base di come dovrebbe essere questa galassia e quindi fondamentalmente esaminiamo questa immagine e vediamo se possiamo abbinarla a queste idee della galassia, "dice la signora Bernard.

"Trovare queste prime galassie ci dice un po' com'era l'universo in quel momento, perché possiamo guardare quali sono le proprietà della galassia, che tipo di stelle ha al suo interno e possiamo avere un'idea di come questi processi vediamo nell'universo oggi, come galassie che si fondono, tutto è cominciato».

Esplorare l'universo primordiale e avvicinarsi così tanto al Big Bang è al centro della ricerca della signora Bernard e del dottor Trenti.

"È proprio per rispondere a una delle domande più fondamentali:dove siamo finiti, umanità, vieni?" dice il dottor Trenti.

"Dopo il Big Bang, l'universo era un posto piuttosto noioso; era solo idrogeno, elio e tracce forse di alcuni elementi più pesanti come litio, ma niente altro.

"Col tempo, minuscole fluttuazioni in questi elementi crescono e la gravità li fa collassare e si hanno le condizioni fisiche che portano alla formazione della prima generazione di stelle e galassie. E quelli producono elementi chimici attraverso processi di fusione e poi hai gli elementi:carbonio, ossigeno, ferro – che sono necessari per la vita."