Un gruppo di astronomi dell'Università del Texas ad Austin ha scoperto che un'idea di un telescopio accantonata dalla NASA un decennio fa può risolvere un problema che nessun altro telescopio può:sarebbe in grado di studiare le prime stelle nell'universo. Il gruppo, guidato dalla Hubble Fellow della NASA Anna Schauer, pubblicheranno i loro risultati in un prossimo numero di Il Giornale Astrofisico .

"Nel corso della storia dell'astronomia, i telescopi sono diventati più potenti, permettendoci di sondare sorgenti di epoche cosmiche successive, sempre più vicine al Big Bang, " ha detto il professore e membro del team Volker Bromm, un teorico che ha studiato le prime stelle per decenni. "L'imminente James Webb Space Telescope [JWST] raggiungerà il momento in cui le galassie si sono formate per la prima volta.

"Ma la teoria prevede che ci fosse un tempo ancora prima, quando le galassie non esistevano ancora, ma dove si sono formate per la prima volta le singole stelle, le sfuggenti stelle di Popolazione III. Questo momento di "prima luce" va oltre le capacità anche del potente JWST, e invece ha bisogno di un telescopio "definitivo"".

Queste prime stelle si sono formate circa 13 miliardi di anni fa. sono unici, nato da una miscela di gas di idrogeno ed elio, e probabilmente decine o 100 volte più grande del Sole. Nuovi calcoli di Schauer mostrano che una struttura precedentemente proposta, un telescopio a specchio liquido che opererebbe dalla superficie della Luna, potrebbe studiare queste stelle. Proposto nel 2008 da un team guidato da Roger Angel dell'Università dell'Arizona, questa struttura è stata chiamata Lunar Liquid-Mirror Telescope (LLMT).

La NASA aveva fatto un'analisi su questa struttura proposta un decennio fa, ma ha deciso di non portare avanti il ​​progetto. Secondo Niv Drory, un ricercatore senior presso l'Osservatorio McDonald di UT Austin, la scienza di supporto sulle prime stelle non esisteva a quel punto. "Questo telescopio è perfetto per questo problema, " Egli ha detto.

Il proposto telescopio lunare a specchio liquido, che Schauer ha soprannominato "Ultimately Large Telescope, " avrebbe uno specchio di 100 metri di diametro. Opererebbe in modo autonomo dalla superficie lunare, ricevere energia da una stazione di raccolta di energia solare sulla Luna, e l'inoltro dei dati al satellite in orbita lunare.

Piuttosto che vetro rivestito, lo specchio del telescopio sarebbe fatto di liquido, come è più leggero, e quindi più economico, da trasportare sulla Luna. Lo specchio del telescopio sarebbe una vasca rotante di liquido, sormontato da un liquido metallico e quindi riflettente. (I precedenti telescopi a specchio liquido usavano il mercurio.) La vasca girava continuamente, per mantenere la superficie del liquido nella corretta forma paraboloide per funzionare da specchio.

Il telescopio sarebbe fermo, situato all'interno di un cratere al polo nord o sud della Luna. Per studiare le prime stelle, fisserebbe continuamente lo stesso pezzo di cielo, per raccogliere quanta più luce possibile da loro.

"Viviamo in un universo di stelle, "Bromm ha detto. "È una domanda chiave come la formazione stellare abbia avuto inizio all'inizio della storia cosmica. L'emergere delle prime stelle segna una transizione cruciale nella storia dell'universo, quando le condizioni primordiali poste dal Big Bang lasciarono il posto a una complessità cosmica sempre crescente, alla fine portando la vita sui pianeti, vita, ed esseri intelligenti come noi.

"Questo momento della prima luce va oltre le capacità dei telescopi attuali o del prossimo futuro. È quindi importante pensare al telescopio "definitivo", uno che è in grado di osservare direttamente quelle sfuggenti prime stelle ai margini del tempo."

Il team propone alla comunità astronomica di rivisitare il piano accantonato per un telescopio lunare a specchio liquido, come un modo per studiare queste prime stelle nell'universo.