Usando la luce del Big Bang, un team internazionale guidato dalla Cornell University e dal Lawrence Berkeley National Laboratory del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti ha iniziato a svelare il materiale che alimenta la formazione delle galassie.

"C'è incertezza sulla formazione delle stelle all'interno delle galassie che i modelli teorici non sono in grado di prevedere, " ha detto l'autrice principale Stefania Amodeo, un ricercatore postdottorato Cornell in astronomia presso il College of Arts and Sciences, che ora conduce ricerche presso l'Osservatorio di Strasburgo, Francia. "Con questo lavoro, stiamo fornendo test per modelli di formazione di galassie per comprendere la formazione di galassie e stelle".

La ricerca, "Telescopio cosmologico di Atacama:modellazione della termodinamica del gas nelle galassie BOSS CMASS dalle misurazioni cinematiche e termiche di Sunyaev-Zel'dovich, " appare nell'edizione del 15 marzo di Revisione fisica D .

Le protogalassie sono sempre piene di gas e quando si raffreddano, le galassie iniziano a formarsi, ha affermato l'autore senior Nick Battaglia, assistente professore di astronomia alla Cornell. "Se dovessimo fare solo un calcolo dietro la busta, il gas dovrebbe trasformarsi in stelle, " ha detto. "Ma non è così."

Le galassie sono inefficienti quando producono stelle, ha detto Battaglia. "Circa il 10% del gas, al massimo, in una data galassia viene trasformato in stelle, " Lui ha spiegato, "e vogliamo sapere perché."

Gli scienziati possono ora verificare il loro lavoro teorico di lunga data e le simulazioni, osservando le osservazioni a microonde con i dati e applicando un'equazione matematica degli anni '70. Hanno esaminato i dati dell'Atacama Cosmology Telescope (ACT), che osserva la radiazione cosmica di fondo a microonde (CMB) piena di elettricità statica del Big Bang, e hanno cercato gli effetti Sunyaev-Zel'dovich. Questa combinazione di dati consente agli scienziati di mappare il materiale intorno che indica la formazione di galassie in varie fasi.

"Come si formano ed evolvono le galassie nel nostro universo?" ha detto Battaglia. "Data la natura dell'astronomia, non possiamo sederci e guardare l'evoluzione di una galassia. Usiamo varie istantanee telescopiche di galassie - e ognuna ha la sua evoluzione - e proviamo a unire insieme queste informazioni. Da li, possiamo estrapolare la formazione della Via Lattea."

Effettivamente, gli scienziati stanno usando il fondo cosmico a microonde, i resti del Big Bang, come uno schermo retroilluminato che ha 14 miliardi di anni per trovare questo materiale intorno alle galassie.

"È come una filigrana su una banconota, " ha detto il co-autore Emmanuel Schaan, il post-dottorato Chamberlain presso il Lawrence Berkeley National Laboratory. "Se lo metti davanti a una retroilluminazione, la filigrana appare come un'ombra. Per noi, la retroilluminazione è lo sfondo cosmico a microonde. Serve per illuminare il gas da dietro, così possiamo vedere l'ombra mentre la luce CMB viaggia attraverso quel gas".

Insieme a Simone Ferraro, compagno di divisione a Lawrence Berkeley, Schaan ha guidato la parte di misurazione del progetto.

"Stiamo effettuando queste misurazioni di questo materiale galattico a distanze mai fatte prima dai centri della galassia, "Ha detto Battaglia. "Queste nuove osservazioni stanno spingendo il campo".