Vista composita di un'osservazione che mostra migliaia di galassie alla luce radiofonica e la schiera di radiotelescopi MeerKAT nel semideserto sudafricano del Karoo. I punti più luminosi sono radiogalassie luminose alimentate da buchi neri supermassicci. La miriade di puntini deboli sono galassie lontane come la nostra Via Lattea, troppo debole per essere stato rilevato prima d'ora. Perché le onde radio viaggiano alla velocità della luce, questa immagine è una macchina del tempo che campiona la storia della formazione stellare dell'universo. Credito:SARAO; NRAO/AUI/NSF
Guarda questa nuova immagine radiofonica ricoperta di puntini, ognuna delle quali è una galassia lontana! I punti più luminosi sono le galassie che sono alimentate da buchi neri supermassicci e brillano di luce radio. Ma ciò che rende speciale questa immagine sono i numerosi punti deboli che riempiono il cielo. Queste sono galassie lontane come la nostra che non sono mai state osservate prima in luce radio.
Per conoscere la storia della formazione stellare dell'universo, dobbiamo guardare indietro nel tempo. Le galassie in tutto l'universo hanno formato stelle negli ultimi 13 miliardi di anni. Ma la maggior parte delle stelle è nata tra gli 8 e gli 11 miliardi di anni fa, durante un'era chiamata "mezzogiorno cosmico".
È stata una sfida per gli astronomi studiare la debole luce proveniente da questa era. I telescopi ottici possono vedere galassie molto distanti, ma le nuove stelle sono in gran parte nascoste all'interno di polverose nubi di gas. I radiotelescopi possono vedere attraverso la polvere e osservare i rari, luminose galassie starburst, ma fino ad ora non sono stati abbastanza sensibili da rilevare i segnali provenienti da lontane galassie simili alla Via Lattea che sono responsabili della maggior parte della formazione stellare nell'universo.
Un team internazionale di astronomi che ha utilizzato il telescopio MeerKAT del South African Radio Astronomy Observatory (SARAO) ha recentemente effettuato la prima osservazione radio abbastanza sensibile da rivelare queste galassie. "Per fare questa immagine, abbiamo selezionato un'area del cielo australe che non contiene forti radiosorgenti il cui bagliore potrebbe accecare un'osservazione sensibile, " ha detto Tom Mauch di SARAO a Cape Town, Sud Africa, che ha guidato il team che ha pubblicato i risultati nel Giornale Astrofisico .
Il team ha utilizzato i 64 piatti MeerKAT per osservare quest'area per un totale di 130 ore. L'immagine risultante mostra una regione del cielo che è paragonabile in area a cinque lune piene, contenente decine di migliaia di galassie.
"Poiché le onde radio viaggiano alla velocità della luce, questa immagine è una macchina del tempo che campiona la formazione stellare in queste lontane galassie per miliardi di anni, " ha spiegato il coautore James Condon del National Radio Astronomy Observatory (NRAO) di Charlottesville, Virginia. "Poiché solo le stelle di breve durata che hanno meno di 30 milioni di anni emettono onde radio, sappiamo che l'immagine non è contaminata da vecchie stelle. La luce radio che vediamo da ogni galassia è quindi proporzionale alla sua velocità di formazione stellare in quel momento."
Gli astronomi vogliono usare questa immagine per saperne di più sulla formazione stellare nell'intero universo. "Questi primi risultati indicano che il tasso di formazione stellare intorno a mezzogiorno cosmico è persino più alto di quanto originariamente previsto, " ha detto Allison Matthews, uno studente laureato presso l'Università della Virginia e borsista di dottorato Grote Reber presso la NRAO. "Le immagini precedenti potevano rilevare solo la punta dell'iceberg, le galassie rare e luminose che hanno prodotto solo una piccola frazione delle stelle nell'universo. Quello che vediamo ora è il quadro completo:questi puntini deboli sono le galassie che hanno formato la maggior parte delle stelle nell'universo".
"Solo negli ultimi anni la tecnologia si è sviluppata al punto che possiamo costruire magnifici telescopi come il MeerKAT del Sud Africa e avere la potenza di calcolo per creare immagini come questa e ottenere una vera comprensione di come l'universo è diventato così com'è , " ha aggiunto l'astronomo NRAO William Cotton. "Le prossime generazioni di strumenti, lo Square Kilometer Array e il Very Large Array di prossima generazione dovrebbero essere ancora più spettacolari."