Astronomo Sta Costruendo Mappa 3D dell’Universo Usando Galassie Come Metro
Mappa dell’universo ottenuta dai dati SDSS. Al centro la Terra, e sui lati ci sono le galassie visibili. Ogni puntino è una galassia. Quelle più rosse sono galassie con stelle più antiche. La distanza massima è di 2 miliardi di anni luce da noi. Le zone scure sui fianchi sono causate dalla presenza della nostra galassia, la cui polvere e gas ci blocca la vista. Credit: SDSS
Daniel Eisenstein, professore di astronomia presso il Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, sta facendo ricerche sulla struttura dell’universo e sta usando le galassie come il suo metro, cercando di capire com’è organizzato l’universo su scala molto grande. Eisenstein è anche a capo del Sloan Digital Sky Survey, che sta costruendo la più grande e più dettagliata mappa dell’Universo. Le sue ricerche hanno grande importanza perché ci potranno permettere di capire qualcosa di più sull’energia oscura che è alla base dell’espansione accelerata dell’intero universo, che si riflette poi nella struttura di quest’ultimo.
Eisenstein ha scoperto un nuovo metodo per determinare la posizione delle galassie, per poter mettere alla prova le teorie che abbiamo su come l’universo funziona. L’astronomo dice che fino ad ora, la posizione delle galassie ha confermato le scoperte dagli anni ’90, per cui viviamo non solo in un universo in espansione ma la cui espansione sta accelerando, grazie alla misteriosa forza dell’energia oscura.
“Uno dei modi che abbiamo per studiare l’energia oscura è ottenere delle misurazioni molto più precise delle distanze cosmologiche.” ha spiegato Eisenstein.
Il suo lavoro ha le radici negli inizi primordiali dell’universo, poco dopo il Big Bang e l’espansione iniziale della materia. Durante i primi 400.000 anni, le onde sonore si sono propagate attraverso quella che era praticamente una grande nube densissima di atomi di idrogeno e fotoni di luce diffusi. Queste onde sonore hanno disturbato la distruzione della materia e queste perturbazioni hanno permesso alla gravità di esercitare un’influenza creando cumuli di materia grandi composti da cumuli più piccoli. Questi hanno portato alla nascita di nebulose di gas che poi hanno ospitato le primissime stelle dell’universo, che hanno creato poi galassie.
Una caratteristica chiave di questo creare cumuli, spiega Eisenstein, è che le galassie tendono a raggrupparsi a specifiche distanze, con coppie di galassie che molto probabilmente sono separate da 500 milioni di anni luce.
Eisenstein ha usato questo metodo derivato da quella che viene chiamata “oscillazione acustica barionica” per interpretare le immagini del cielo che abbiamo in nostro possesso, in cui sarebbe difficilissimo poter capire quali sono le galassie più piccole vicine e quali sono quelle più grandi distanti.
“Stiamo usando questa scala caratteristica della formazione degli ammassi, impressa nell’universo giovane, per inferire la distanze a diversi set di galassie.” ha spiegato Eisenstein.
Questo lavoro poggia sulla ricerca di diversi astrofisici notabili, inclusi diversi dello stesso centro di ricerca dove adesso si trova Eisenstein. Tra questi ci sono Margaret Geller, Professore di Cosmologia, scomparso nel 2010, e Robert Kirshner, attuale Professore di Scienze.
Daniel Eisenstein insieme al Great Refractor, storico telescopio della Harvard, installato nel 1847, era stato per 20 anni il più grande telescopio degli USA. Credit: Stephanie Mitchell/Harvard
Molto del lavoro di Eisenstein è fatto attraverso i dati del Sloan Survey, un’enorme collaborazione di 600 ricercatori provenienti da 51 istituti, iniziata nel 1990. Eisenstein, direttore della terza fase del progetto, che si concluderà nel 2014, ha spiegato che le mire dell’indagine sono creare la più grande mappa 3D dell’universo mai tentata. Per fare questo, i ricercatori stanno usando un telescopio dedicato, montato presso l’Apace Point Observatory. Usando questo telescopio stanno scattanto alcune delle immagini digitali più dettagliate di sempre, che arrivano ad un ordine di mezzo trilione di pixel ognuna.