Immagine del campo HST GOODS-Sud, una delle immagini più profonde del cielo ma che copre solo un milionesimo della sua superficie totale. La nuova stima per il numero di galassie è dieci volte superiore al numero visto in questa immagine. Credito:NASA / ESA / The GOODS Team / M. Giavalisco (UMass., Amherst)
Un team internazionale di astronomi, guidato da Cristoforo Conselice, Professore di Astrofisica all'Università di Nottingham, hanno scoperto che l'universo contiene almeno 2 trilioni di galassie, dieci volte più di quanto si pensasse. Il lavoro di squadra, che ha avuto inizio con il finanziamento di semi di mais dalla Royal Astronomical Society, appare nel Giornale Astrofisico oggi.
Gli astronomi hanno a lungo cercato di determinare quante galassie ci sono nell'universo osservabile, la parte del cosmo dove la luce di oggetti lontani ha avuto il tempo di raggiungerci. Negli ultimi 20 anni gli scienziati hanno utilizzato le immagini del telescopio spaziale Hubble per stimare che l'universo che possiamo vedere contenga circa 100-200 miliardi di galassie. L'attuale tecnologia astronomica ci permette di studiare solo il 10% di queste galassie, e il restante 90% sarà visibile solo una volta sviluppati telescopi più grandi e migliori.
La ricerca del Prof Conselice è il culmine di 15 anni di lavoro, finanziato in parte da una borsa di ricerca della Royal Astronomical Society assegnata ad Aaron Wilkinson, all'epoca studente universitario. Aronne, ora studente di dottorato presso l'Università di Nottingham, iniziato eseguendo l'analisi iniziale del conteggio delle galassie, lavoro che è stato cruciale per stabilire la fattibilità dello studio su larga scala.
Il team del prof Conselice ha quindi convertito le immagini a fascio di matita dello spazio profondo dai telescopi di tutto il mondo, e soprattutto dal telescopio Hubble, in mappe 3D. Questi hanno permesso loro di calcolare la densità delle galassie e il volume di una piccola regione di spazio dopo l'altra. Questa scrupolosa ricerca ha permesso al team di stabilire quante galassie ci siamo persi, proprio come uno scavo archeologico intergalattico.
I risultati di questo studio si basano sulle misurazioni del numero di galassie osservate in epoche diverse - diverse istanze nel tempo - attraverso la storia dell'universo. Quando il professor Conselice e il suo team a Nottingham, in collaborazione con scienziati dell'Osservatorio di Leiden dell'Università di Leiden nei Paesi Bassi e dell'Istituto di Astronomia dell'Università di Edimburgo, esaminato quante galassie c'erano in una data epoca, hanno scoperto che ce n'erano significativamente di più in tempi precedenti.
Sembra che quando l'universo aveva solo pochi miliardi di anni, in un dato volume di spazio c'erano dieci volte più galassie di quante ce ne siano oggi in un volume simile. La maggior parte di queste galassie erano sistemi a bassa massa con masse simili a quelle delle galassie satellite che circondano la Via Lattea.
La prof.ssa Conselice ha dichiarato:"Questo è molto sorprendente poiché sappiamo che, nei 13,7 miliardi di anni di evoluzione cosmica dal Big Bang, le galassie sono cresciute attraverso la formazione stellare e le fusioni con altre galassie. Trovare più galassie in passato implica che deve essersi verificata un'evoluzione significativa per ridurne il numero attraverso un'ampia fusione di sistemi".
Ha continuato:"Ci manca la stragrande maggioranza delle galassie perché sono molto deboli e lontane. Il numero di galassie nell'universo è una questione fondamentale in astronomia, e sbalordisce il fatto che oltre il 90% delle galassie nel cosmo debba ancora essere studiato. Chissà quali proprietà interessanti troveremo quando studieremo queste galassie con la prossima generazione di telescopi?"
Il nuovo lavoro appare in "The Evolution of Galaxy number density at Z <8 e le sue implicazioni", C. Conselice et al., Il Giornale Astrofisico , in stampa. Una prestampa del documento è disponibile su arXiv tramite arxiv.org/pdf/1607.03909v2.pdf